自动行走设备的制作方法

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1、自动行走设备的制作方法专利名称:自动行走设备的制作方法技术领域:本发明涉及智能机器人领域,特别是涉及一种自动行走设备。背景技术:随着计算机技术和人工智能技术的不断进步,类似于智能机器人的自动工作系统已经开始慢慢的走进人们的生活。其中,全自动吸尘器通常体积小巧,集成有环境传感器、自驱系统、吸尘系统、电池和充电系统,能够无需人工操控,自行在室内巡航,在能量低时自动返回充电站,对接并充电,然后继续巡航吸尘。智能割草机能够自动在用户的草坪中割草、充电,无需用户干涉。这种自动工作系统一次设置之后就无需再投入精力管理,将用户从清洁、草坪维护等枯燥且费时费力的家务工作中解放出来。 然而,智能机器人实际进入生

2、活领域的时间不长,范围也不大,仍属于新发展中的行业,存在许多尚不完善、不够人性化之处,需要改善。譬如,目前的智能割草机或智能吸尘器都存在这样一个弊端,当智能机器人行走到一些特殊地带,如泥泞处,坑洼,楼梯等地,可能会打滑并陷住,驱动轮无法借力或根本不着地,驱动轮空转而机器基本无法移动。然而,由于驱动轮仍在转动,智能机器人无法将这种情况同正常的工况区别开,仍然继续执行任务,在原地空转并割草或吸尘,直到电池耗尽也无法脱离。发明内容本发明的目的在于提供一种能够识别打滑状态的自动行走设备。本发明提供了一种自动行走设备,包括机身;控制自动行走设备工作的控制模块;驱动轮,支撑所述机身,相对机身转动以带动机身

3、行走;驱动装置,由控制模块控制,驱动所述驱动轮转动;驱动轮监测装置,监测所述驱动轮的运动状态并将表征所述驱动轮的运动状态的参数发送给控制模块;其特征在于,所述自动行走设备还包括机身监测装置,监测所述机身的运动状态,并将表征所述机身的运动状态的参数发送给控制模块,所述控制模块包括对比部分和控制部分,所述对比部分将驱动轮的运动状态和机身的运动状态与预设的打滑判断条件对比,并将对比结果传递给控制部分,控制部分根据符合打滑判断条件的对比结果控制自动行走设备执行预设的打滑反应动作。优选的,自动行走设备还包括辅助轮,所述辅助轮支撑所述机身并随机身的行走而转动,所述机身监测装置为辅助轮监测装置,所述机身的运

4、动状态为所述辅助轮的运动状态。优选的,所述驱动轮监测装置为速度传感器,所述机身监测装置为速度传感器。优选的,所述打滑判断条件为所述驱动轮的速度和所述机身的速度之差大于预设值。优选的,所述打滑判断条件为所述驱动轮的速度大于零,所述机身的速度小于预设值。优选的,所述打滑判断条件为所述驱动轮的速度大于零,所述机身的速度等于零。优选的,所述打滑判断条件为所述驱动轮和所述辅助轮的速度差大于预设值,所述驱动轮的速度大于零。优选的,所述机身监测装置的速度传感器监测所述辅助轮的运动状态。优选的,所述机身监测装置为位移传感器,所述驱动轮监测装置为位移传感器。优选的,所述打滑判断条件为所述驱动轮运动,所述机身不运

5、动。优选的,所述打滑判断条件为所述驱动轮运动,所述辅助轮不运动。优选的,所述机身监测装置为速度传感器,所述驱动轮监测装置为位移传感器。优选的,所述打滑判断条件为所述驱动轮运动,所述机身的速度小于预设值。优选的,所述打滑判断条件为所述驱动轮运动,所述辅助轮的速度小于预设值。优选的,所述机身监测装置为速度传感器,所述驱动轮监测装置为驱动装置监测电路。优选的,所述打滑判断条件为所述驱动装置驱动所述驱动轮,所述机身的速度小于预设值。优选的,所述打滑判断条件为所述驱动装置驱动所述驱动轮,所述辅助轮的速度小于预设值。优选的,所述机身监测装置为位移传感器,所述驱动轮监测装置为驱动装置监测电路。优选的,所述打

6、滑判断条件为所述驱动装置驱动所述驱动轮,所述机身不运动。优选的,所述打滑判断条件为所述驱动装置驱动所述驱动轮,所述辅助轮不运动。优选的,所述打滑反应动作包括首先,所述驱动装置驱动所述驱动轮反向转动,带动自动行走设备后退预设距离;然后,所述驱动装置驱动所述驱动轮转向,带动自动行走设备转向预设角度后继续行走。优选的,所述打滑反应动作包括向外界发出报警信号。优选的,所述自动行走设备还包括发出报警信号的警报器优选的,所述打滑反应动作包括停止所述驱动装置。优选的,由所述控制部分发出所述停止所述驱动装置的指令。优选的,所述驱动轮监测装置为监测驱动轮的速度的速度传感器,或监测驱动轮是否运动的位移传感器,或监

7、测所述驱动装置是否驱动所述驱动轮的监测电路。优选的,所述辅助轮监测装置为监测辅助轮的速度的速度传感器,或监测辅助轮是否运动的位移传感器。优选的,所述自动行走设备为自动割草机,包括切割组件以及驱动所述切割组件旋转切割的切割马达。优选的,所述对比部分在预设时间长度内将驱动轮的运动状态、机身的运动状态和预设的打滑条件对比。本发明提供了还提供了一种自动行走设备,包括机身;控制自动行走设备工作的控制模块;驱动轮,支撑所述机身,相对机身转动以带动机身行走;驱动装置,由控制模块控制,驱动所述驱动轮转动;驱动轮监测装置,监测所述驱动轮的运动状态并将表征所述驱动轮的运动状态的参数发送给控制模块;所述自动行走设备

8、还包括机身监测装置,监测所述机身的运动状态,并将表征所述机身的运动状态的参数发送给控制模块;当所述机身的速度和所述驱动轮的速度之差大于预设值时,或者当所述驱动轮运动而机身静止或者速度低于预设最低值时,所述控制模块判断自动行走设备打滑。优选的,所述控制模块判断自动行走设备打滑后,控制模块控制驱动装置带动所述驱动轮转向运动。优选的,自动行走设备还包括辅助轮,所述辅助轮支撑所述机身并随机身的行走而转动,所述机身监测装置监测所述辅助轮的运动状态。与现有技术相比,本发明的有益效果是通过设置驱动轮监测装置和辅助轮监测装置,以及相应的控制模块,有效识别自动行走设备是否陷入打滑状态时,从而可以采取相应动作以脱

9、离。图I是本发明的具体实施例的自动工作系统的整体示意图。图2是本发明的具体实施例的自动行走设备的整体示意图。图3是本发明的具体实施例的自动行走设备的打滑识别与反应相关部件的模块图。I自动工作设备3界线5停靠站7工作区域8行走模块9控制模块11驱动轮监测装置 13辅助轮监测装置 15对比部分17控制部分19存储器21机身23驱动轮25辅助轮27驱动装置29切割组件31切割马达具体实施例方式以下结合附图详细叙述本发明的具体实施方式。如图1,本具体实施方式的自动行走设备I为自动工作系统的一部分。自动工作系统还包括界线3和停靠站5。其中界线3用于限制自动工作系统的工作区域7,自动行走设备I在界线3之中

10、行走并工作,停靠站5用于供自动行走设备I停泊,尤其是供自动行走设备I在能源不足时返回补充能量。自动行走设备I可以是自动割草机,或者自动吸尘器等,它们自动行走于工作区域的地面或表面上,进行割草或吸尘工作。当然,自动行走设备不限于自动割草机和自动吸尘器,也可以为其它设备,如喷洒设备,监视设备等等适合无人值守的设备,在本实施例中,自动行走设备I为割草机。自动行走设备I包括行走模块、工作模块、界线侦测模块、能量模块、控制模块等。参照图2,除了上述模块,自动行走设备I还包括容纳和安装各个模块的机身21、供使用者操作的控制面板等,自动行走设备I还包括各种环境传感器,例如湿度传感器或温度传感器或加速度传感器

11、或光线传感器等,这些传感器可以帮助自动行走设备判断工作环境,以执行相应的程序。行走模块8用于带动自动行走设备I在工作区域7内行走,通常包括安装在自动行走设备I上的轮组和驱动轮组行走与转向的驱动装置27。轮组包括连接驱动装置27的驱动轮23和主要起辅助支撑作用的辅助轮25,优选的,在本发明的具体实施方式中,驱动轮23的数量为两个,位于自动行走设备I的后部的两侧,驱动装置27为分别连接于两个驱动轮23上的两个行走马达,辅助轮的数量为一个或两个,位于自动行走设备I的前部,辅助轮25没有连接行走马达,但会在支撑自动行走设备I行走时被带动滚动行走,在本具体实施方式中,辅助轮25有两个,位于自动行走设备I

12、的前部两侧。通过上述的结构设置,自动行走 设备I可以由控制模块9控制,灵活的在工作表面上行走和转向。在正常行走时,两个行走马达输出相同的转速,直接驱动或者通过如齿轮或皮带传递结构间接驱动自动行走设备I移动,而辅助轮25也跟随滚动;在转向时,两个行走马达输出不同的转速,自动行走设备I会朝转速较低的驱动轮23侧或方向对应为后退的驱动轮23侧转向。当然,自动行走设备I也可以设置其他形式的行走模块,如,驱动轮23和行走马达均仅有一个,位于自动行走设备I的前方或者后方的中间部分,而辅助轮25位于相应的另一方,行走马达通过两套传动系统分别驱动行走和转向;再如,在驱动装置27中设置单独的行走马达和转向马达,

13、分别驱动自动行走设备I的行走和转向,而驱动轮23的数目可以为一个或者两个甚至更多个,位于自动行走设备I的前方或者后方,辅助轮25相应的位于另一方。行走模块8还可以有其他的变化形式,在此不再赘述。工作模块用于执行自动行走设备I的具体工作任务,若自动行走设备I为自动吸尘器,则工作模块包括吸尘马达,吸尘口、吸尘管、真空室、集尘装置等用于执行吸尘任务的工作部件;在本实施例中自动行走设备I为自动割草机,工作模块相应的包括安装于自动割草机下方的切割组件29,以及驱动切割组件进行切割草坪工作的切割马达31。切割组件29可以为连接割草输出轴的刀片或者为连接割草输出轴的刀盘和刀片的组合,其具体结构和可能的形式为

14、业内人士所周知,不再赘述。工作模块优选的还包括割草高度调节机构等优化或调整割草效果的部件。界线侦测模块用于侦测自动行走设备I和界线3的相对位置关系,具体可能包括距离、角度,界线内外方位中的一种或几种,在此不进行详细描述。能量模块用于为自动行走设备I的各项工作提供能量,在本自动割草机中,能量模块为位于机身21中的可充电电池,以及连接可充电电池的充电极片;充电极片位于机身21的前部并露出于机身21外,用于在自动割草机进入停靠站5时,和停靠站5的相应充电极片对接,为自动割草机充电。参照图3,控制模块9用于控制自动行走设备I自动的行走、工作、补充能量,按照既定的程序,或根据侦测到的环境执行相应的指令,

15、是自动行走设备I的核心部件。它执行的功能包括控制工作模块启动工作或停止,生成行走路径并控制行走模块8依照该路径行走,判断能量模块的电量并及时指令自动行走设备I返回充电站自动对接充电等等。在本发明中,控制模块9负责打滑的识别,它接收机器上的传感器返回的信号,当满足预设的条件时,判断自动行走设备处于打滑状态,随之控制自动行走设备做出各种反应以脱离打滑状态。控制模块9和打滑的识别与反应相关的部分包括对比部分15、控制部分17和存储器19。对比部分15用于接收其他部分发回的信号,根据预设的条件分析自动设备是否打滑,控制部分17用于控制自动行走设备I根据对比部分15的分析结果,控制自动行走设备I执行预设

16、的指令,存储器19用于存储自动行走设备I的工作程序,如上述的预设的打滑判断条件和预设的打滑反应动作;存储器19还存储自动行走设备I在工作过程中的相关参数、各个传感器和其他模块发回的信息等。停靠站5通常位于界线3边或界线3上,和市电或其它电能提供系统连接,供自动行走设备I返回充电,停靠站5上设有充电电极片,用于和自动行走设备I的相应的电极片对接。自动行走设备I还包括控制面板,用于供操作者设定工作模式,在此不进行详细描述。通过以上各个模块的配合,自动行走设备I在由界线围绕的工作范围内巡航并进行割草工作,在正常状况下,自动行走设备I直线行走,直到撞到界线3。若自动行走设备I遇到界线3,它将转向折返回到界内继续直线行走,直到再次遇到界线3。通过上述的在界线3内不断折返的方式,覆盖全部工作区域进行工作。当自动行走设备I电量低至预设程度、或者发生其他情形需要返回停靠站5时,控制模块9控制自动行走设备I寻找界线3,然后沿界线3行走,由于停靠站5位于界线3上,因此自动行走设备I将沿着界线3走回停靠站5中,然后对接充电或停泊于停靠

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