一种用于地埋式垃圾箱的机械手控制方法及其对接系统技术方案

本发明专利技术涉及机械手控制技术领域，尤其涉及一种用于地埋式垃圾箱的机械手控制方法及其对接系统，包括中控服务器确定地埋式垃圾箱的清倒参量和垃圾箱清倒列表后通过指令发送单元将垃圾箱清倒列表下发至机械手中的第二控制模块，第二控制模块的第二无线通讯单元在垃圾清运车行进至垃圾箱清倒列表中的各地埋式垃圾箱时向第一控制模块发送箱盖开启指令，第二控制模块的第二控制执行单元控制机械手对地埋式垃圾箱进行清倒，实现了对不同地理位置的地埋式垃圾箱的统一管理，保证了控制机械手对地埋式垃圾箱进行清倒的精准度，提高了对接垃圾清运车对区域内的地埋式垃圾箱清运的工作效率。作效率。作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于地埋式垃圾箱的机械手控制方法及其对接系统


[0001]本专利技术涉及机械手控制
，尤其涉及一种用于地埋式垃圾箱的机械手控制方法及其对接系统。

技术介绍

[0002]地埋式垃圾箱具有美观卫生且占地面积小等特点，目前已在一些城市进行推广，然而由于垃圾箱置于地下，需要起降装置将其升起后才可以进行人工清倒或借助清运车清倒，因而相比传统垃圾箱提升了造价成本。
[0003]中国专利公开号：CN208323364U公开了一种垃圾桶智能机器人，它属于机器人
，包括头部、躯干、手臂、桶体、转向轮、驱动轮、麦克风、WTK690024P语音识别模块、无线数据收发器、超声波传感器、ArduinoUNOR3控制器、红外传感器、电机驱动器、电机、光电检测模块、支架、底座、PLC控制器、电缸驱动器Ⅰ、电缸驱动器Ⅱ、电缸Ⅰ、滑块Ⅰ、电缸Ⅱ、滑块Ⅱ、套环、铰接轴，通过超声波传感器、语音识别模块对人体语音的识别转换并确定位置和最优路径，通过红外传感器和电机的使用，机器人实现蔽障功能从而到达发出指令位置，便于人们投放垃圾，通过对电缸组合和机械结构的运用，实现了垃圾桶的清倒，由此可见，所述一种垃圾桶智能机器人存在以下问题：1、不能对不同地理位置的多个地埋式垃圾箱进行统一管理。
[0004]2、不能准确对接垃圾清运车对区域内的地埋式垃圾箱进行清运。
[0005]3、不能精准控制垃圾清运车的机械手对地埋式垃圾箱进行清倒。

技术实现思路

[0006]为此，本专利技术提供一种用于地埋式垃圾箱的机械手控制方法及其对接系统，用以克服现有技术中不能对不同地理位置的多个地埋式垃圾箱进行统一管理以及不能精准控制垃圾清运车的机械手对地埋式垃圾箱进行清倒的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术一方面提供一种用于地埋式垃圾箱的机械手控制方法，包括：S1、中控服务器的指令发送单元向各地埋式垃圾箱发送状态查询指令；S2、各所述地埋式垃圾箱中第一控制模块的第一无线通讯单元接收到所述状态查询指令时，第一控制模块的数据获取单元获取所述地埋式垃圾箱的状态数据，所述第一无线通讯单元将所述地埋式垃圾箱的状态数据发送给所述中控服务器；S3、所述中控服务器的指令接收单元接收各所述地埋式垃圾箱的状态数据，所述中控服务器的数据处理单元根据各所述地埋式垃圾箱的重量和垃圾距所述地埋式垃圾箱的箱盖的距离计算各所述地埋式垃圾箱的清倒参量；S4、所述数据处理单元根据所述清倒参量确定是否将所述地埋式垃圾箱添加至垃圾箱清倒列表，所述指令发送单元在添加所述地埋式垃圾箱完成时将垃圾箱清倒列表下发至机械手中的第二控制模块；
S5、所述第二控制模块的第二无线通讯单元在垃圾清运车行进至所述垃圾箱清倒列表中的各地埋式垃圾箱时向所述第一控制模块发送箱盖开启指令；S6、所述第二控制模块的第二控制执行单元控制机械手对所述地埋式垃圾箱进行清倒。
[0008]进一步地，在所述S3中，所述数据处理单元根据以下公式计算所述地埋式垃圾箱的清倒参量Gi，其中Di表示第i个地埋式垃圾箱的重量，Da1表示第一预设重量，α表示地埋式垃圾箱的重量的影响权重，Li表示第i个地埋式垃圾箱的第一距离，L10表示预设距离，β表示第一距离的影响权重。
[0009]进一步地，当所述数据处理单元计算所述清倒参量完成时，所述数据处理单元根据所述清倒参量Gi与预设清倒参量G0的对比结果确定所述地埋式垃圾箱是否需要清倒，若Gi≥G0，所述中控服务器确定第i个地埋式垃圾箱需要清倒并将该地埋式垃圾箱添加至垃圾清倒箱列表；若Gi＜G0，所述中控服务器确定第i个地埋式垃圾箱不需要清倒。
[0010]进一步地，在所述S6中，当所述第二控制执行单元控制机械手对所述地埋式垃圾箱进行清倒时，所述第二控制模块获取视觉传感装置拍摄的开启所述箱盖后的第一图像，所述图像分析单元根据所述第一图像确定所述地埋式垃圾箱的位置，所述第二控制执行单元控制所述机械手移动至对应的所述地埋式垃圾箱的位置进行夹取。
[0011]进一步地，当所述第二控制执行单元控制所述机械手移动至对应的所述地埋式垃圾箱的位置进行夹取时，所述第二控制执行单元根据需要清倒的所述地埋式垃圾箱的重量Di与预设重量的对比结果确定机械手咬合档位，其中所述第二控制执行单元设有第二预设重量Da2、第三预设重量Da3、第一咬合档位Y1、第二咬合档位Y2以及第三咬合档位Y3，其中Da1＜Da2＜Da3，Y1＜Y2＜Y3，若Di＜Da2，所述第二控制执行单元确定机械手咬合档位为Y1；若Da2≤Di＜Da3，所述第二控制执行单元确定机械手咬合档位为Y2；若Da3≤Di，所述第二控制执行单元确定机械手咬合档位为Y3。
[0012]进一步地，当所述第二控制执行单元确定所述机械手咬合档位完成时，所述图像分析单元获取所述视觉传感装置拍摄的所述地埋式垃圾箱的第二图像，所述图像分析单元根据所述第二图像确定所述地埋式垃圾箱中垃圾的第一面积S1，所述第二控制执行单元通过以下公式计算垃圾箱移动参量F，其中S10表示预设面积，表示地埋式垃圾箱的重量在移动时的影响权重，θ表示第一面积的影响权重。
[0013]进一步地，当所述第二控制执行单元计算所述垃圾箱移动参量完成时，根据所述垃圾箱移动参量F与预设移动参量的对比结果确定机械手的第一伸缩机构的初始上升速度以及机械手的旋转底盘的初始旋转速度，
其中所述第二控制执行单元设有第一预设移动参量F1、第二预设移动参量F2、第一升降速度V1、第二上升速度V2、第三上升速度V3、第一旋转速度Q1、第二旋转速度Q2以及第三旋转速度Q3，其中F1＜F2，V1＜V2＜V3，Q1＜Q2＜Q3，若F＜F1，所述第二控制执行单元确定所述初始上升速度为V1，所述初始旋转速度为Q1；若F1≤F＜F2，所述第二控制执行单元确定所述初始上升速度为V2，所述初始旋转速度为Q2；若F2≤F，所述第二控制执行单元确定所述初始上升速度为V3，所述初始旋转速度为Q3。
[0014]进一步地，当所述第二控制执行单元确定所述初始上升速度和初始旋转速度完成时，所述图像分析单元获取所述视觉传感装置拍摄的所述地埋式垃圾箱在上升过程中的第三图像，所述图像分析单元根据所述第三图像确定所述地埋式垃圾箱中垃圾的第二面积S2，所述第二控制执行单元计算所述第二面积S2与所述第一面积S1的第一差值
△
Sa，并根据该第一差值与预设差值的对比结果对所述初始上升速度进行调节，其中
△
Sa=S2
‑
S1，其中所述第二控制执行单元设有第一预设差值
△
S1、第二预设差值
△
S2、第一上升速度调节系数Kv1、第二上升速度调节系数Kv2以及第三上升速度调节系数Kv3，
△
S1＜
△
S2，0.5＜Kv3＜Kv2＜Kv1＜1，若
△
Sa＜
△
S1，所述第二控制执行单元确定采用第一上升速度调节系数Kv1对所述初始上升速度进行调节；若
△
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于地埋式垃圾箱的机械手控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、中控服务器的指令发送单元向各地埋式垃圾箱发送状态查询指令；S2、各所述地埋式垃圾箱中第一控制模块的第一无线通讯单元接收到所述状态查询指令时，第一控制模块的数据获取单元获取所述地埋式垃圾箱的状态数据，所述第一无线通讯单元将所述地埋式垃圾箱的状态数据发送给所述中控服务器；S3、所述中控服务器的指令接收单元接收各所述地埋式垃圾箱的状态数据，所述中控服务器的数据处理单元根据各所述地埋式垃圾箱的重量和垃圾距所述地埋式垃圾箱的箱盖的距离计算各所述地埋式垃圾箱的清倒参量；S4、所述数据处理单元根据所述清倒参量确定是否将所述地埋式垃圾箱添加至垃圾箱清倒列表，所述指令发送单元在添加所述地埋式垃圾箱完成时将垃圾箱清倒列表下发至机械手中的第二控制模块；S5、所述第二控制模块的第二无线通讯单元在垃圾清运车行进至所述垃圾箱清倒列表中的各地埋式垃圾箱时向所述第一控制模块发送箱盖开启指令；S6、所述第二控制模块的第二控制执行单元控制机械手对所述地埋式垃圾箱进行清倒。2.根据权利要求1所述的用于地埋式垃圾箱的机械手控制方法，其特征在于，在所述S3中，所述数据处理单元根据以下公式计算所述地埋式垃圾箱的清倒参量Gi，其中Di表示第i个地埋式垃圾箱的重量，Da1表示第一预设重量，α表示地埋式垃圾箱的重量的影响权重，Li表示第i个地埋式垃圾箱的第一距离，L10表示预设距离，β表示第一距离的影响权重。3.根据权利要求2所述的用于地埋式垃圾箱的机械手控制方法，其特征在于，当所述数据处理单元计算所述清倒参量完成时，所述数据处理单元根据所述清倒参量Gi与预设清倒参量G0的对比结果确定所述地埋式垃圾箱是否需要清倒，若Gi≥G0，所述中控服务器确定第i个地埋式垃圾箱需要清倒并将该地埋式垃圾箱添加至所述垃圾箱清倒列表；若Gi＜G0，所述中控服务器确定第i个地埋式垃圾箱不需要清倒。4.根据权利要求3所述的用于地埋式垃圾箱的机械手控制方法，其特征在于，在所述S6中，当所述第二控制执行单元控制机械手对所述地埋式垃圾箱进行清倒时，所述第二控制模块获取视觉传感装置拍摄的开启所述箱盖后的第一图像，所述图像分析单元根据所述第一图像确定所述地埋式垃圾箱的位置，所述第二控制执行单元控制所述机械手移动至对应的所述地埋式垃圾箱的位置进行夹取。5.根据权利要求4所述的用于地埋式垃圾箱的机械手控制方法，其特征在于，当所述第二控制执行单元控制所述机械手移动至对应的所述地埋式垃圾箱的位置进行夹取时，所述第二控制执行单元根据需要清倒的所述地埋式垃圾箱的重量Di与预设重量的对比结果确定机械手咬合档位，其中所述第二控制执行单元设有第二预设重量Da2、第三预设重量Da3、第一咬合档位Y1、第二咬合档位Y2以及第三咬合档位Y3，其中Da1＜Da2＜Da3，Y1＜Y2＜Y3，
若Di＜Da2，所述第二控制执行单元确定机械手咬合档位为Y1；若Da2≤Di＜Da3，所述第二控制执行单元确定机械手咬合档位为Y2；若Da3≤Di，所述第二控制执行单元确定机械手咬合档位为Y3。6.根据权利要求5所述的用于地埋式垃圾箱的机械手控制方法，其特征在于，当所述第二控制执行单元确定所述机械手咬合档位完成时，所述图像分析单元获取所述视觉传感装置拍摄的所述地埋式垃圾箱的第二图像，所述图像分析单元根据所述第二图像确定所述地埋式垃圾箱中垃圾的第一面积S1，所述第二控制执行单元通过以下公式计算垃圾箱移动参量F，其中S10表示预设面积，表示地埋式垃圾箱的重量在移动时的影响权重，θ表示第一面积的影响权重。7.根据权利要求6所述的用于地埋式垃圾箱的机械手控制方法，其特征在于，当所述第二控制执行单元计算所述垃圾箱移动参量完成时，根据所述垃圾箱移动参量F与预设移动参量的对比结果确定机械手的第一伸缩机构的初始上升速度以及机械手的旋转底盘的初始旋转速度，其中所述第二控制执行单元设有第一预设移动参量F1、第二预设移动参量F2、第一升降速度V1、第二上升速度V2、第三上升速度V3、第一旋转速度Q1、第二旋转速度Q2以及第三旋转速度Q3，其中F1＜F2，V1＜V2＜V3，Q1＜Q2＜Q3，若F＜F1，所述第二控制执行单元确定所述初始上升速度为V1，所述初始旋转速度为Q1；若F1≤F＜F2，所述第二控制执行单元确定所述初始上升速度为V2，所述初始旋转速度为Q2；若F2≤F，所述第二控制执行单元确定所述初始上升速度为V3，所述初始旋转速度为Q3。8.根据权利要求7所述的用于地埋式垃圾箱的机械手控制方法，其特征在于，当所述第二控制执行单元确定所述初始上升速度和初始旋转速度完成时，所述图像分析单元获取所述视觉传感装置拍摄的所述地埋式垃圾箱在上升过程中的第三图像，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙一伟，林亮，陶峰，陆飞，
申请(专利权)人：苏州乐创环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：