【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种楼梯清洁机器人在楼梯踏步上移动时的防跌落及碰撞处理方法。属于机器人与智能控制领域。
技术介绍
当今世界人口激增，为了有效利用有限的地面空间，人们越来越往高处发展，各种高楼大厦、阶梯教室、会议厅、体育场看台等包括楼梯的建筑越来越常见，楼道清洁的工作明显增加，这方面的市场需求应运而生。另一方面，已走进人们日常生活的清洁机器人绝大多数是室内平地清洁机器人，因此有必要研究开发楼梯清洁机器人。为了清扫楼梯，要求机器人能在楼梯踏步上左右来回移动，由于楼梯踏步较窄，机器人在楼梯踏步上移动时需要防止从踏步上跌落，也需要防止与上一级台阶的踢面磕碰，或者与两端的栏杆、墙壁碰到时进行有效处理，如转身或后退等，目前相关研究的知识产权尚未成形，本专利技术有望填补此类空白，解决楼梯清洁机器人在踏步上行走时的基本问题，这对于楼梯清洁机器人推向实用化有着重要意义与价值。日本的Takahisa Kakudou等学者推出了一种两侧带有“L”型腿的箱式楼梯清洁机器人，该机器人主要用于室内楼梯和地面，采用自上而下清扫方式，提高清洁效率。机器人平移运动的前端的两侧布置相位灵敏探测器PSD (Position Sensitive Detector),方向朝下，通过PSD来区分探测高度和楼梯高度，以此来识别楼梯。机器人的顶部和底部分别有四个球脚轮和两个驱动轮，当机器人需要下楼时，“L”型腿弯曲收回，保证不接触地面，机器人在该级楼梯踏步上完成清扫工作。但其并未给出在楼梯踏步上来回移动进行清扫时的常见问题(如何防止跌落，与墙壁、防护栏或障碍物的碰撞处理，如何在楼梯踏步上转弯等等...
【技术保护点】
一种楼梯清洁机器人在踏步上移动时的防跌落及碰撞处理方法，其特征是：所述机器人包括：两个车身下方的驱动轮，驱动机器人前进、后退和转弯；机器人车身下方前后端分别有一个万向轮前轮和万向轮后轮，一方面起到支撑机器人作用，另一方面方便机器人转弯；有用于控制机器人的单片机，机器人车身两侧分别安装第一、第二测距传感器及第三、第四测距传感器，用于检测机器人在踏步上行走时，车身一侧与上一级台阶踢面之间的距离，使其在一个安全范围内，保证机器人不跌落不碰撞；机器人车身前端上方安装斜向下探测的第一接近传感器和前端安装第一、第二接触式传感器，机器人车身后端下方安装向下探测的第二、第三接近传感器；第一接近传感器在一定范围内，探测其正前方是否有遮挡；对于楼梯踏步两端无防护栏或墙壁的，第一接近传感器用于判断机器人行走的前方是否为空，防止机器人从踏步两端跌落；当机器人在踏步上转身，以及准备下楼时，第二、第三接近传感器用于判断下方是否为空，防止机器人万向轮后轮从当前台阶踏步上踏空，防止机器人跌落；第一、第二接触式传感器通过接触板探测机器人前方是否触碰到障碍物，对于楼梯两端有防护栏或墙壁的，用于判断机器人行走的前方是否碰到...
【技术特征摘要】
1.一种楼梯清洁机器人在踏步上移动时的防跌落及碰撞处理方法，其特征是:所述机器人包括:两个车身下方的驱动轮，驱动机器人前进、后退和转弯；机器人车身下方前后端分别有一个万向轮前轮和万向轮后轮，一方面起到支撑机器人作用，另一方面方便机器人转弯；有用于控制机器人的单片机，机器人车身两侧分别安装第一、第二测距传感器及第三、第四测距传感器，用于检测机器人在踏步上行走时，车身一侧与上一级台阶踢面之间的距离，使其在一个安全范围内，保证机器人不跌落不碰撞；机器人车身前端上方安装斜向下探测的第一接近传感器和前端安装第一、第二接触式传感器，机器人车身后端下方安装向下探测的第二、第三接近传感器； 第一接近传感器在一定范围内，探测其正前方是否有遮挡；对于楼梯踏步两端无防护栏或墙壁的，第一接近传感器用于判断机器人行走的前方是否为空，防止机器人从踏步两端跌落；当机器人在踏步上转身，以及准备下楼时，第二、第三接近传感器用于判断下方是否为空，防止机器人万向轮后轮从当前台阶踏步上踏空，防止机器人跌落；第一、第二接触式传感器通过接触板探测机器人前方是否触碰到障碍物，对于楼梯两端有防护栏或墙壁的，用于判断机器人行走的前方是否碰到墙壁或防护栏。2.根据权利要求1所述的楼梯清洁机器人在踏步上移动时的防跌落及碰撞处理方法，其特征是:楼梯踏步宽度为L，机器人长为a，宽为b，机器人一侧与上一台阶的踢面的距离为X, c-b/2〈X〈L_b,其中c = ^j(j)2 + (j)2 ;机器人后轮与中心点的距离为d,且d+c〈L ； 对于踏步宽度L较窄的楼梯或制作的机器人宽度b较大，使得X...
【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，马永林，姚兴田，王汉成，帅立国，胡金飞，杨元，徐丹，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。