基于单片机控制的幕墙清洗机器人控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于单片机控制的幕墙清洗机器人控制系统及控制方法，属于爬壁机器人领域。本发明专利技术的幕墙清洗机器人控制系统及控制方法，其幕墙清洗机器人利用内外吸附行走机构交替吸附在幕墙上实现清洗机器人的横纵向移动，利用内吸附行走机构的旋转运动使幕墙清洗机器人自如转向，实现360°全方位移动；同时，内外吸附行走机构中的吸盘均具有伸缩功能，使其具有良好的越障功能，可适用于无框玻璃幕墙和有框玻璃幕墙；其控制系统及控制方法利用单片机程序及控制电路对幕墙清洗机器人中的电机和电磁阀进行逻辑控制，使幕墙清洗机器人能够根据操作指令执行清洗、行走、转向和越障等动作，操作灵活方便，稳定可靠，提高了工作效率和清洗效果。

Control system and control method of curtain wall cleaning robot based on single chip microcomputer control

The invention discloses a control system and a control method of a curtain wall cleaning robot based on single chip microcomputer control, which belongs to the field of wall climbing robot. Wall cleaning robot control system and control method of the invention, the use of internal and external wall cleaning robot walking mechanism of alternating adsorption adsorption on the curtain wall cleaning robot with transverse longitudinal movement, rotation by adsorption of walking mechanism of the wall cleaning robot with 360 degree turn, realize the omni-directional mobile; at the same time, and the walking mechanism of adsorption sucker has the telescopic function, so it has good function obstacle, can be used in frameless glass curtain wall and the frame glass curtain wall; the control system and control method using microcontroller program and control circuit of the motor and the electromagnetic valve wall cleaning robot in the logic control, the wall cleaning robot according to the operating instructions for cleaning walking, turning and climbing, etc, the operation is flexible and convenient, stable and reliable, improve work efficiency and clear Wash the effect.

【技术实现步骤摘要】
基于单片机控制的幕墙清洗机器人控制系统及控制方法
本专利技术涉及一种幕墙清洗机器人的控制系统及控制方法，更具体地说，涉及一种基于单片机控制的幕墙清洗机器人控制系统及控制方法。
技术介绍
随着社会的不断发展和科技的不断进步，玻璃幕墙以其美丽的外观、开阔的视野等优势成为了当今世界建筑的主流。我国在上个世纪的80年代开始尝试把玻璃幕墙这一技术应用到建筑当中，而欧美等发达国家早在1917年就开始在建筑中采用玻璃幕墙。虽然我国玻璃幕墙的发展相比较于欧美等西方发达国家较晚，但是发展的速度却十分惊人。目前，我国已经成为了世界上最大的玻璃幕墙生产国和使用国。据了解，目前玻璃幕墙的清洗方式主要是人工清洗，玻璃幕墙的范围一般较大，并且处在比较危险的高处，周围并没有可以用来支撑的支架，所以清洗工人一般需搭吊篮或者腰系绳索才能对高处的幕墙进行清洗工作，一旦操作不当或遇恶劣天气就会酿成事故，造成人员伤亡，财产损失。另外这种人工擦洗方式劳动强度大，危险系数高，效率低下，价格高昂，属于高危职业。因此，急需一种自动化程度高的智能化清洗机器人代替人工进行危险的玻璃幕墙清洗工作。随着幕墙清洗的需求越来越大，国内外也涌现本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于单片机控制的幕墙清洗机器人控制系统，包括幕墙清洗机器人和控制系统两个部分，其特征在于：所述的幕墙清洗机器人包括外吸附行走机构(1)、内吸附行走机构(2)、纵向驱动机构(3)、横向驱动机构(4)、清扫机构(5)和气动系统，所述的内吸附行走机构(2)通过纵向驱动机构(3)和横向驱动机构(4)安装于外吸附行走机构(1)的内侧，所述的清扫机构(5)安装于内吸附行走机构(2)上；其中，所述的外吸附行走机构(1)包括外框架(1‑1)和设于外框架(1‑1)上的若干组外吸盘组件(1‑2)，所述的外吸盘组件(1‑2)包括外伸缩气缸(1‑2‑1)和外吸盘(1‑2‑2)，所述的外伸缩气缸(1‑2‑1)固定于外框...

【技术特征摘要】
1.基于单片机控制的幕墙清洗机器人控制系统，包括幕墙清洗机器人和控制系统两个部分，其特征在于：所述的幕墙清洗机器人包括外吸附行走机构(1)、内吸附行走机构(2)、纵向驱动机构(3)、横向驱动机构(4)、清扫机构(5)和气动系统，所述的内吸附行走机构(2)通过纵向驱动机构(3)和横向驱动机构(4)安装于外吸附行走机构(1)的内侧，所述的清扫机构(5)安装于内吸附行走机构(2)上；其中，所述的外吸附行走机构(1)包括外框架(1-1)和设于外框架(1-1)上的若干组外吸盘组件(1-2)，所述的外吸盘组件(1-2)包括外伸缩气缸(1-2-1)和外吸盘(1-2-2)，所述的外伸缩气缸(1-2-1)固定于外框架(1-1)上，所述的外吸盘(1-2-2)与外伸缩气缸(1-2-1)的活塞杆相连接；所述的内吸附行走机构(2)包括转向电机(2-1-1)、承载架(2-3)、内伸缩气缸(2-4)和内吸盘组件(2-5)，所述的转向电机(2-1-1)的驱动端与承载架(2-3)相连接，用于带动承载架(2-3)转动，所述的内吸盘组件(2-5)通过内伸缩气缸(2-4)安装于承载架(2-3)的底部，所述的内吸盘组件(2-5)包括内吸盘安装板(2-5-1)和内吸盘(2-5-2)；所述的清扫机构(5)包括摆臂电机(5-1-1)、摆臂(5-4)和清扫组件(5-5)，所述的摆臂电机(5-1-1)固定安装于承载架(2-3)上，所述的摆臂(5-4)的一端通过摆臂轴(5-3)转动安装于承载架(2-3)上，且摆臂电机(5-1-1)的驱动端与摆臂(5-4)的摆臂轴(5-3)相连接，所述的摆臂(5-4)的另一端与清扫组件(5-5)相连接，所述的摆臂(5-4)上还设有滚刷电机(5-6-1)，所述的滚刷电机(5-6-1)的驱动端与清扫组件(5-5)传动连接；所述的纵向驱动机构(3)包括纵向运动电机(3-1)、纵向驱动同步带机构(3-3)和纵向导轨(3-4)，所述的纵向运动电机(3-1)固定安装于外框架(1-1)上，且纵向运动电机(3-1)与纵向驱动同步带机构(3-3)中的带轮传动连接，所述的横向驱动机构(4)滑动安装于纵向导轨(3-4)上，且横向驱动机构(4)与纵向驱动同步带机构(3-3)中的同步带相连接；所述的横向驱动机构(4)包括横向运动电机(4-1)、横向驱动同步带机构(4-2)和横向导轨(4-3)，所述的横向运动电机(4-1)与横向驱动同步带机构(4-2)中的带轮传动连接，所述的内吸附行走机构(2)滑动安装于横向导轨(4-3)上，且内吸附行走机构(2)与横向驱动同步带机构(4-2)中的同步带相连接；所述的气动系统包括电磁换向阀一(6)、电磁换向阀二(7)、电磁换向阀三(8)、电磁换向阀四(9)、电磁换向阀五(10)、空压机(11)和真空泵(12)，所述的外伸缩气缸(1-2-1)通过电磁换向阀一(6)与空压机(11)气路连接，所述的内伸缩气缸(2-4)通过电磁换向阀二(7)与空压机(11)气路连接，所述的外吸盘(1-2-2)通过电磁换向阀三(8)与真空泵(12)气路连接，所述的内吸盘组件(2-5)中的内吸盘(2-5-2)通过电磁换向阀四(9)与真空泵(12)气路连接，所述的内吸盘组件(2-5)中的内吸盘(2-5-2)还通过电磁换向阀五(10)与空压机(11)气路连接；所述的控制系统包括电压转换模块、单片机主模块、驱动模块和输入模块，电源通过电压转换模块与单片机主模块电连接，用于为系统提供电能；所述的单片机主模块通过驱动模块分别与上述的转向电机(2-1-1)、摆臂电机(5-1-1)、滚刷电机(5-6-1)、纵向运动电机(3-1)和横向运动电机(4-1)电连接，用于控制和驱动各个电机工作；所述的驱动模块通过继电器与上述的电磁换向阀一(6)、电磁换向阀二(7)、电磁换向阀三(8)、电磁换向阀四(9)和电磁换向阀五(10)电连接，用于控制各个电磁换向阀的工作状态；所述的输入模块与单片机主模块电连接，用于向单片机主模块输入操作指令。2.根据权利要求1所述的基于单片机控制的幕墙清洗机器人控制系统，其特征在于：所述的单片机主模块采用STC12C5A60S2单片机。3.根据权利要求2所述的基于单片机控制的幕墙清洗机器人控制系统，其特征在于：所述的电源电压为24V，所述的电压转换模块为LM2596降压模块。4.根据权利要求1所述的基于单片机控制的幕墙清洗机器人控制系统，其特征在于：所述的电磁换向阀一(6)和电磁换向阀二(7)为两位五通电磁换向阀，所述的电磁换向阀三(8)、电磁换向阀四(9)和电磁换向阀五(10)为两位两通电磁换向阀。5.根据权利要求1或2或3或4所述的基于单片机控制的幕墙清洗机器人控制系统，其特征在于：所述的外框架(1-1)为矩形框架，且外框架(1-1)的至少四个角上设有外吸盘组件(1-2)；所述的内吸盘(2-5-2)在内吸盘安装板(2-5-1)上均匀分布有多个。6.根据权利要求5所述的基于单片机控制的幕墙清洗机器人控制系统，其特征在于：所述的清扫组件(5-5)包括滚刷(5-5-1)和罩设在滚刷(5-5-1)上部的挡水罩(5-5-2)。7.根据权利要求5所述的基于单片机控制的幕墙清洗机器人控制系统，其特征在于：所述的转向电机(2-1-1)与承载架(2-3)之间还设有万向转盘(2-2)。8.根据权利要求7所述的基于单片机控制的幕墙清洗机器人控制系统，其特征在于：所述的摆臂电机(5-1-1)与摆臂轴(5-3)之间采用齿轮传动机构(5-2)传动连接。9.根据权利要求8所述的基于单片机控制的幕墙清洗机器人控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：田文彤，江昌勇，陈天祥，陈伟，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32