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一种风机控制方法与智能清洁机器人

文献发布时间:2024-04-18 19:58:30


一种风机控制方法与智能清洁机器人

技术领域

本申请涉及清洁机器人的技术领域,尤其涉及一种风机控制方法与智能清洁机器人。

背景技术

擦窗机产品在清洁面上工作过程中会存在漏气的现象,包括擦窗机的负压腔(也称之为真空腔)漏气使其与外部的大气压相连通、擦窗机行走到出现漏气的位置(例如,越过缝隙、移动到台阶区域、被抬举起来等)、擦窗机所吸附的清洁面出现漏气,会引起风机的负载增大,风机的转速下降,风机的吸力也下降,而现有技术采用功率环路控制(电机输出功率闭环调节为主)的电机进行吸力控制的方式,仍不能够满足擦窗机维持于合理的负压状态以达成稳定清洁效果和安全吸附的要求。

发明内容

本申请公开一种风机控制方法与智能清洁机器人,具体技术方案如下:

一种风机控制方法,机器人包括主控器和风机,风机包括抽气电机和电机控制器,抽气电机所在装配空间与机器人的底座构成负压腔,风机用于控制机器人吸附在工作面上;所述风机控制方法包括:在机器人行走于所述工作面的过程中,电机控制器采集抽气电机的当前转速,电机控制器采集抽气电机的当前母线电流;每当电机控制器检测到当前转速降低或所述当前母线电流增大,提高抽气电机的输出功率,使当前转速被调节至目标转速范围内,也使抽气电机在所述负压腔内产生的吸力足以将机器人吸附在工作面上;每当电机控制器检测到当前转速升高或所述当前母线电流降低,降低所述抽气电机的输出功率,使当前转速被调节至目标转速范围内,也使抽气电机在所述负压腔内产生的吸力足以将机器人吸附在工作面上。因此本技术方案通过改变抽气电机的输出功率来调节转速,配合闭环调节以动态获得适用场景广的转速,提高动态调节的转速的准确性,保证当前气压环境下风机可达到有效吸附所述工作面的所需风力;可以克服:现有技术中风机保持输出功率不变的闭环控制方式不能保持所述负压腔处于负压状态,导致装配风机的机器人不能实现稳定行走效果和安全吸附的问题。

智能清洁机器人,智能清洁机器人包括主控器和风机,风机包括抽气电机和电机控制器,抽气电机所在装配空间与机器人的底座构成负压腔,风机用于控制机器人吸附在工作面上;智能清洁机器人的底座左右两侧各安装一个清洁转盘,用于支持智能清洁机器人在其所吸附的工作面上进行清洁作业;智能清洁机器人被配置为所述风机控制方法。

相对于现有技术,本技术方案公开的智能清洁机器人通过执行前述实施例公开的风机控制方法,减少因外部控制器(本申请中的主控器)和气压传感器的检测数据漂移而造成系统的延迟,而且,结合风机所在腔体环境(负压腔和工作面)的漏气情况,对抽气电机的转速进行调节,适应于腔体各种气压情况,在提高抽气电机的输出功率的情况下将当前转速动态调节到一个稳定状态下,保证抽气电机在任何腔体气压状态变化情况(包括出现漏气和不出现漏气的情况)下使用时按照稳定状态下的转速运行便可达到吸附到工作面所需的吸力。不论负压腔体气密性如何变化,都实现时刻保持转速稳定,保持当前转速稳定就可以使负压腔内部形成的腔体气压保持稳定,可以克服:现有技术中风机保持输出功率不变的闭环控制方式不能保持所述负压腔处于负压状态,导致装配风机的机器人不能实现稳定行走效果和安全吸附的问题。

附图说明

图1是本申请的一实施例公开一种风机控制方法的流程图。

图2是本申请的一实施例公开的智能清洁机器人的结构侧面示意图。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。为进一步说明各实施例,本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。

擦窗机产品一般都需要控制风机保持输出功率不变,风机具体是采用功率环路控制(电机输出功率闭环调节为主)的电机进行吸力控制;然而,擦窗机会存在漏气的瞬间,包括擦窗机的负压腔(也称之为真空腔)漏气使其与外部的大气压相连通、擦窗机行走到出现漏气的位置(例如,越过缝隙、移动到台阶区域、被抬举起来等)、擦窗机所吸附的清洁面出现漏气;其中,擦窗机的底座安装擦布,擦布是可透气,负压腔的气压和擦布与空气的接触面的面积大小有关,擦布侧面的漏气可忽略不计,在附着在清洁面后,擦布与空气接触面基本为零,清洁面不漏气,此时,擦窗机的负压腔形成的压力绝对值是最大值,对应形成的气压是最小负气压值,可以使用真空度表示;当擦窗机越过清洁面之间的缝隙、移动到台阶区域、或被抬举起来时,由于擦布与空气接触面增加,擦布的漏气量加,可以理解为负压腔出现漏气、擦窗机出现漏气或负压腔的漏气量增大,对应的压力值产生变小,引起风机的负载增大,受制于功率环路控制,电机输出功率要保持稳定,所以风机实际转速需要下降,擦窗机的负压腔的真空度下降,形成正反馈,风机实际转速需要下降的话,容易导致擦窗机会从清洁面上跌落。因此,现有技术采用功率环路控制(电机输出功率闭环调节为主)的电机进行吸力控制不能够满足擦窗机维持于合理的负压状态以达成稳定清洁效果和安全吸附的要求。

针对上述技术问题,本实施例公开一种风机控制方法,机器人包括主控器和风机,风机包括抽气电机和电机控制器,抽气电机可以视为吸力产生组件,电机控制器可以选择脉宽调制器或其它电机驱动电路,组成一个风机装置。所述主控器可以采用机器人专用控制模组,包括导航运动专用芯片和外围电路。所述主控器通过外设端口将占空比输出给电机控制器,起到调节抽气电机的转速和风机输出功率作用;风机被配置相应占空比后,可以使用相应占空比控制转速和母线电流,形成主控器需要给抽气电机配置的吸力;电机控制器用于实时调节抽气电机的转速和抽气电机的母线电流,抽气电机的转速可以视为风机的转速,抽气电机的母线电流可以视为风机的母线电流;电机控制器向主控器反馈母线电流和转速,而且视为电机控制器闭环调节出来的电信号。

所述抽气电机所在装配空间与机器人的底座构成负压腔,可以理解为所述抽气电机的抽气口与机器人的底座之间相连通的腔体构成负压腔,也可以被调节为真空腔;风机用于控制机器人吸附在工作面上。所述风机控制方法的执行主体是电机控制器,主控器除了向风机施加占空比,还能控制机器人的行走,主控器实际上是机器人的主控电路板。

结合图2可知,机器人10的底座安装风机,作为机器人10吸附在工作面104所需的真空发生装置;图2中,腔体101、腔体102和腔体103一起构成抽气电机的抽气口与机器人的底座之间相连通的腔体,均由机器人10底座的壳体包围,构成所述负压腔;所述主控器和所述风机安装在壳体内部。所述风机,用于在所述电机控制器的调节下将机器人吸附在工作面上,所述机器人吸附在所述工作面上时,无论所述工作面相对于水平地标是水平、竖直还是倾斜,均使所述负压腔与所述工作面相接触。

如图1所示,所述风机控制方法包括:

在所述机器人行走于所述工作面的过程中,电机控制器采集抽气电机的当前转速(也称为实时转速、风机当前转速),电机控制器采集抽气电机的当前母线电流(也称为母线电流,代表风机工作电流),一般均是机器人开始行走在所吸附的工作面的过程中进行实时采样或按一定时间间隔采样获得,并且及时向所述主控器反馈风机当前工作状态。在本实施例中,所述机器人没有安装气压传感器,以使所述当前转速和所述当前母线电流均成为反馈所述负压腔内所形成气压的指标值,也能反映所述抽气电机或风机形成的吸力的相对指标值,一般不直接表示绝对大气压值,相对于使用气压传感器采样检测减少系统延迟,尤其在所述负压腔外部的气压突然变化时,防止气压传感器延时获取气压数据而导致系统控制缓慢。

需要说明的是,当前转速具体指的是电机控制器当前控制所述抽气电机运行的转速值;当前母线电流具体指的是所述抽气电机以当前转速运行时各个电源相位所承受的电流之和,简称为风机实际输出的总电流;抽气电机的输出功率具体指的是风机以当前转速运行时实际所允许的功率值。抽气电机的当前转速可通过获取电机控制器当前的控制参数得到,当前母线电流和抽气电机的输出功率均由电机控制器检测到并由电机控制器实时传输给所述主控器。

抽气电机的当前转速与所述主控器加载给风机的占空比存在映射关系,在此基础上,抽气电机的输出功率具体可通过获取抽气电机运行时反馈信号(如电压、电流、转速等)并根据反馈信号分析得到,能够用于评价风机抽气的快慢。

在此基础上,所述电机控制器检测所述当前转速的变化情况和所述当前母线电流的变化情况,再基于所述当前转速的变化情况或所述当前母线电流的变化情况对转速进行闭环调节,以将机器人吸附在工作面上并允许机器人在其吸附的工作面上行走。

每当所述电机控制器检测到所述当前转速降低或所述当前母线电流增大,提高所述抽气电机的输出功率,使所述当前转速被调节至目标转速范围内,当然也可以将所述当前母线电流调节至目标电流范围内,实现对所述当前转速的闭环调节,整体上形成反馈调节,也使抽气电机在所述负压腔内产生的吸力足以将机器人吸附在工作面上。优选地,若检测到所述当前转速降小于一个转速阈值或所述当前母线电流大于一个电流阈值,则开始提高所述抽气电机的输出功率,直至所述当前转速升高至接近或等于该转速阈值,此时,进入抽气电机运转的稳定状态,可以使用所述当前母线电流的变化量表示所述负压腔内的气压变化量。

每当检测到所述当前转速升高或所述当前母线电流降低,降低所述抽气电机的输出功率,使所述当前转速被调节至目标转速范围内,当然也可以将所述当前母线电流调节至目标电流范围内,还可以降低风机的吸力(包括降低负压腔内形成的气压值),实现对所述当前转速的闭环调节,所述电机控制器整体上形成反馈调节,可以降低风机的功耗,也使抽气电机在所述负压腔内产生的吸力足以将机器人吸附在工作面上。优选地,若检测到所述当前转速降大于一个转速阈值或所述当前母线电流小于一个电流阈值,则开始降低所述抽气电机的输出功率,直至所述当前转速降低至接近或等于该转速阈值,此时,进入抽气电机运转的稳定状态,可以使用所述当前母线电流表示所述负压腔内的气压变化量。

需要说明的是,在所述电机控制器对所述当前转速闭环调节的过程中,每次将改变后的输出功率对应形成的当前转速作为所述电机控制器中的闭环反馈调节电路的反馈输入,以维持闭环调节,也间接地对机器人实时测得的风机吸力的闭环调节,动态调节所述负压腔内形成的气压值,趋向于稳定在达到吸附到工作面所需的吸力。

因此,本实施例通过改变抽气电机的输出功率来调节转速,配合闭环调节以动态获得适用场景广的转速,提高动态调节的转速的准确性,保证当前气压环境下风机可达到有效吸附所述工作面的所需风力;可以克服:现有技术中风机保持输出功率不变的闭环控制方式不能保持所述负压腔处于负压状态,导致装配风机的机器人不能实现稳定行走效果和安全吸附的问题。

作为一种实施例,当所述电机控制器检测到所述当前转速大于参考转速时,确定所述负压腔内部形成的气压被调节到目标气压,然后降低抽气电机的输出功率,使当前转速被调节至等于所述参考转速,然后通过调整抽气电机的输出功率以保持当前转速被调节至等于所述参考转速,实际上依据所述电机控制器对当前转速的闭环调节实现,具体是将当前转速与所述参考转速的差值调节到一个较小的误差范围内,趋向于0,则所述负压腔内部形成的气压维持在所述目标气压或其附近,使抽气电机在所述负压腔内产生的吸力足以将机器人吸附在工作面上;其中,参考转速是在保持所述抽气电机的输出功率恒定的情况下,所述电机控制器检测到没有出现漏气时所需执行的最小电机转速,也等效于所述负压腔和所述工作面构成无漏气的腔体的状态下,所述抽气电机产生的转速;参考转速是处于所述目标转速范围内,可以是所述目标转速范围的下限值,也可以是所述目标转速范围的上限值。

优选地,目标气压是所述负压腔内部被所述抽气电机抽气所达到的临界气压,以使所述负压腔与所述工作面构成真空腔,此时可以控制抽气电机停止运行以节省功耗。另外,目标气压不会导致所述负压腔内外压差过大而损坏所述风机,由于需要吸附到所述工作面上,所以,目标气压最终设定为一负压值。

因此,不论外部气压如何变化,所述电机控制器通过设置所述参考转速并将当前转速闭环调节(相当于动态调节)至趋近于或等于所述参考转速,使所述负压腔保持稳定的气压或形成稳定的吸力,提高机器人在工作面行走的安全性。在此基础上,机器人作为智能擦窗机器人时,通过执行前述风机控制方法可以适当调节当前转速,则智能擦窗机器人正常工作时不会出现吸力过大导致轮子转不动的情况或者吸力过小导致驱动轮打滑的情况。

作为一种实施例,当所述电机控制器检测到所述当前转速大于参考转速时,存在:若所述电机控制器检测到出现漏气,则控制所述抽气电机保持运转,所述风机保持抽气,直至所述电机控制器检测到没有出现漏气,再降低所述抽气电机的输出功率,并维持所述当前转速落入所述目标转速范围内,可以维持所述当前转速等于参考转速,既可以降低功耗,也防止吸力过大导致机器人无法在所述工作面上行走。从而可以通过保持所述负压腔处于负压状态以达成稳定行走效果和安全吸附的要求。在一些实施例中,参考转速是在保持所述抽气电机的输出功率恒定的情况下,所述电机控制器检测到没有出现漏气时所需执行的最小转速。其中,所述抽气电机优选为无刷电机。

值得注意的是,不同的漏气量对应于不同的当前转速或当前转速相对于所述基准电机转速产生的变化量,但当前转速会在闭环调节到回归到目标转速范围内或同一参考转速中。

当所述电机控制器检测到所述当前转速大于参考转速时,还存在:若所述电机控制器检测到没有出现漏气,则控制所述抽气电机停止运转,并关闭阀门,使所述抽气电机停止对所述负压腔抽气,此时,所述负压腔可以视为真空腔,不需对其抽气,再降低所述抽气电机的输出功率,以控制所述当前转速落入所述目标转速范围内,可以维持所述当前转速等于参考转速,也防止吸力过大导致机器人无法启动行走。其中,所述抽气电机的抽气口在所述负压腔中设置阀门。

优选地,当所述电机控制器检测到所述当前转速大于所述参考转速时,确定所述负压腔内部对应形成的气压被调节为目标气压;目标气压是所述负压腔内部被所述抽气电机抽气所达到的临界气压,以使所述负压腔与所述工作面构成真空腔;目标气压可以是小于所述负压腔外部环境的气压。

作为一种实施例,所述主控器输出的占空比发生变化时,所述电机控制器施加给抽气电机的转速发生变化,抽气电机输出的母线电流也会发生变化,则所述抽气电机的输出功率变化;特别地,在所述抽气电机的当前转速被调节至目标转速范围内或等于所述参考转速的情况下,所述抽气电机产生的当前转速与所述抽气电机的输出功率成线性关系,所述抽气电机产生的吸力与所述抽气电机的当前转速成线性关系;所述负压腔内部形成的腔体气压与所述抽气电机产生的吸力成线性关系,所述负压腔内部形成的腔体气压小于所述负压腔外部环境的气压,所述负压腔内部形成的气压形成所述负压腔内部的真空度。

可以理解的是,在机器人克服工作面的静摩擦力后,所述当前转速和所述负压腔内部形成的腔体气压在一定范围内可以看成是线性关系,所述当前转速越高,腔体气压越大,也就是当出现漏气时,若通过提高所述抽气电机的输出功率来保持所述当前转速稳定,使腔体气压保持稳定,则机器人在所吸附的工作面上行走得更加安全。

在所述主控器输出的占空比映射为电机控制器所检测到的当前转速上,当所述主控器输出的占空比不变时,结合电机控制器的闭环调节,风机可以保持或动态调节回恒定的转速进行运转。

前述线性关系可以预先设置,对应的线性关系的形式可具体包括计算关系、映射关系等。在该对应的线性关系中,当前转速随抽气电机的输出功率的增大而增大,所述抽气电机产生的吸力随着所述抽气电机的当前转速的增大呈增大趋势。

在本实施例中,机器人中风机所在环境的气压、或负压腔的气压值并不是通过检测得到的,而是基于所述抽气电机的当前转速、当前母线电流及其对应的输出功率匹配得到的,从而更精准地反应气压对转速、母线电流及其对应的输出功率之间对应关系的影响,配合电机控制器或主控器的闭环调节,保证基于所述基准电机转速与抽气电机的输出功率动态调节出的当前转速更为精准,进一步保证风机运行的输出力可有效的吸附工作面,实现机器人在工作面内工作稳定性和安全性。

作为一种实施例,所述风机控制方法包括:

所述电机控制器检测到出现漏气时,确定机器人当前所处位置出现漏气,可以确定所述当前转速呈降低趋势,而且降低至小于基准电机转速,然后提高所述抽气电机的输出功率以增大所述当前转速,即通过改变所述抽气电机的输出功率的方式来对所述当前转速进行动态调节,实现对风机的当前转速进行闭环调节,属于电机控制器的速度环控制方式;并触发主控器发出相应的动作指令,以控制机器人避开当前所处位置,直至检测到不出现漏气。

在本实施例中,在改变抽气电机的输出功率的情况下将风机的当前转速动态调节至一个稳定状态下,实际上是基于速度环路反馈调节的方式进行所述当前转速的闭环调节,使当前转速升高至等于转速阈值、或调节当前转速降与转速阈值之间的差值保持在转速偏差范围内,使风机产生的当前转速大于检测到出现漏气时的当前转速,而且稳定于转速阈值附近;电机控制器触发主控器发出动作指令,依据该动作指令,机器人避开当前所处位置,按照新的位姿在所述工作面上行走,直至检测到不出现漏气;或者在电机控制器检测到处于悬空状态时,按照新的位姿重新吸附在同一工作面上行走,对于当前转速的闭环调节方式与检测到出现漏气时相一致。从而将机器人保持吸附在所述工作面并允许机器人行走于所述工作面。

在一些实施例中,所述电机控制器通过调节抽气电机的输出功率来对当前转速进行闭环调节,使抽气电机产生的当前转速与所述转速阈值之间的差值缩小并落入转速偏差范围内,可以视为风机吸力与目标工作吸力的气压差值的绝对值处于预设气压误差范围,则可以将所述负压腔内形成的腔体气压动态调节至等于无漏气状态下的气压值,可以接近于真空状态下的负压值,从而抽气电机提供足够的吸力来将机器人稳定地吸附到所述工作面,防止机器人在检测到漏气时从工作面掉落。

综上所述,本实施例结合风机所在腔体环境(负压腔和工作面)的漏气情况,对抽气电机的转速进行调节,适应于腔体漏气情况,并且在提高抽气电机的输出功率的情况下将当前转速动态调节到一个稳定状态下,保证抽气电机在任何腔体气压状态变化情况(包括出现漏气和不出现漏气的情况)下使用时,通过动态调节来恢复到稳定状态下的转速进行运行,便可达到吸附到工作面所需的吸力。实现保持当前转速稳定就可以使负压腔内部形成的腔体气压保持稳定,提高机器人在工作面行走的安全性。克服现有技术中风机保持输出功率不变的闭环控制方式不能达成稳定行走效果和安全吸附的问题。

由于没有使用气压传感器检测腔体气压,所以不会出现气压传感器自身的器件特性如温度等引起的大气压数据漂移比较慢的问题,进而机器人长时间行走于同一工作面时不容易产生气压误判,如误检测到漏气的情况或无法检测到漏气的情况,保证机器人在所吸附的工作面正常工作。

具体地,在本申请中,所述电机控制器检测出的漏气情况可以是机器人被障碍物抬升或完全脱离所述工作面而使所述负压腔与外部大气压存在缝隙相连通,也可以是机器人越过不同工作面之间的缝隙而使所述负压腔与外部空气相接触,也可以是所述负压腔本身的壳体存在缝隙而出现漏气,还可以是所述工作面本身存在缝隙而出现漏气,可以统一定义为出现漏气,检测到出现漏气后,从负压腔外部环境进入其中的空气气流流量增大,所述负压腔的真空度下降,所述抽气电机的扇叶受到的气流阻力变大,引起抽气电机的负载增大,若抽气电机的输出功率需要保持恒定,则所述抽气电机的实际转速需要下降,因此本实施例为了提高所述抽气电机的当前转速,所述电机控制器提高抽气电机的输出功率;当自所述负压腔的外部进入其内部的空气气流流量的增幅越大,则所述负压腔的漏气量的增幅越大,所述负压腔对应产生的吸力的降幅越大,所述抽气电机的扇叶受到的气流阻力的增幅越大,引起所述抽气电机的负载的增幅越大,所述抽气电机的母线电流的增幅越大,所述抽气电机实际转速下降幅度越大,则需要将抽气电机的输出功率的增幅配置得越大,使所述负压腔内部形成的气压的绝对值增加越快;反之,所述负压腔的漏气量的增幅越小,引起所述抽气电机的负载的增幅越小,所述抽气电机的母线电流的增幅越小,所述抽气电机实际转速的下降幅度越小,则配置抽气电机的输出功率的增幅越小,使所述负压腔内部形成的气压的绝对值增加越慢;从而机器人等效于实现恒压吸附到工作面,能够防止机器人因为负压过大走不动或者负压过小而容易打滑。让工作面上的机器人内设的电机控制器凭借最新采集到的所述当前转速来检测到出现漏气后,及时对抽气电机的输出功率进行调节,以期将所述抽气电机产生的当前转速调节至稳定的范围内,从而将机器人保持吸附在所述工作面并允许机器人行走于所述工作面。然后机器人通过行走于所述工作面来避开当前所处位置,直至检测不出漏气。

进一步地,在机器人越过两个工作面之间的缝隙而检测到漏气的情况下,电机控制器可以使用检测漏气时所需的当前转速的变化值来衡量前述缝隙的大小,可以判断是否可以越过缝隙,可以通过预设的极限转速为判断基准,能够越过去的判定为缝隙,不能越过的判定为悬空,并给出相应动作指令,所述机器人作为擦拭机器人在进行壁面清洁时,任何时候的吸附压力(对应所述负压腔内形成的气压)都要保证机器人不从当前清洁的壁面上掉落。

作为一种实施例,所述电机控制器检测漏气情况的方法包括:

在机器人吸附于工作面之后且行走于所吸附的工作面之前,所述主控器通过预处理获得基准电机转速和基准风机电流;所述电机控制器触发所述主控器对所述当前转速进行预处理,获得基准电机转速;并触发主控器对所述当前母线电流进行预处理,获得基准母线电流;具体是在机器人吸附于工作面之后且克服工作面的静摩擦力以开始行走于所吸附的工作面时,所述电机控制器通过对所述当前转速预处理获得基准电机转速,作为所述负压腔与所述工作面构成的腔体没有出现漏气状态下的转速,代表机器人无漏气状态下的风机转速;并通过对所述当前母线电流预处理获得基准母线电流,作为所述负压腔与所述工作面构成的腔体没有出现漏气状态下的母线电流,即机器人无漏气状态下的风机消耗的总电流。

在机器人开始行走于所吸附的工作面时,电机控制器根据当前转速与基准电机转速之间的大小关系、和/或根据当前母线电流与基准母线电流之间的大小关系,检测漏气情况,以使:当前转速降低至小于基准电机转速的情况下、和/或当前母线电流升高至大于基准母线电流的情况下,确定出现漏气,可以理解为负压腔出现失压,意味着所述负压腔与空气接触面增加,所述负压腔的漏气量加大,压力值产生变小,也可以确定所述负压腔内部形成的气压绝对值减小,可能存在所述机器人从所述工作面掉落的风险,但是本实施例在处理获得所述基准电机转速和所述基准母线电流时,电机控制器可以直接通过当前转速与基准电机转速之间的大小关系、或当前母线电流与基准母线电流之间的大小关系判断得到漏气结果,再反馈给主控器,在主控器的控制下让机器人在第一时间作出避开当前漏气位置的动作。

为了准确检测漏气情况,所述电机控制器具体检测所述当前转速是否比所述基准电机转速小一个电机转速实验阈值,可以理解为判断所述基准电机转速与漏气转速判定阈值之间的差值与所述当前转速之间的大小关系;或者检测所述当前母线电流是否比所述基准母线电流大一个母线电流实验阈值,可以理解为判断所述基准母线电流与漏气电流判定阈值之间的差值与所述当前母线电流之间的大小关系。

这里的漏气情况可以是机器人被障碍物抬升或完全脱离所述工作面而使所述负压腔与外部大气压存在缝隙相连通,理解为检测到所述负压腔相对于所述工作面出现漏气;也可以是机器人越过不同工作面之间的缝隙而使所述负压腔与外部空气相接触,也可以是所述负压腔本身的壳体存在缝隙而出现漏气,可以统一定义为出现漏气,代表所述负压腔出现漏气。这些漏气结果可以反馈给所述主控器。在一些实施例中,所述电机控制器在检测出漏气所使用到的所述当前转速的变化(具体会是所述当前转速相对于所述基准电机转速发生的变化量,可以由电机控制器进行调节)、或所述当前母线电流的变化(具体会是所述当前母线电流相对于所述基准母线电流发生的变化量,可以由电机控制器进行调节)来衡量前述缝隙的大小,可以判断是否可以越过缝隙。

与现有技术相比,本实施例的有益技术效果在于,电机控制器能够使用风机产生的当前转速和风机输出的当前母线电流作为机器人检测其吸附在所述工作面中气压变化状态的参考信息,并通过与对应的基准值的大小关系检测出是否存在漏气,所以,相对于现有技术,机器人在检测流程中减少因外部控制器(本申请中的主控器)和气压传感器的检测数据漂移而造成系统的延迟,从而在检测当前转速与基准电机转速之间的大小关系、或当前母线电流与基准母线电流之间的大小关系的第一时间即可确认是否出现漏气,并执行相应的躲避动作,提高机器人行走于所吸附的工作面的安全性和在所述工作面开展工作的稳定性。

本实施例的抽气电机优选为无刷风机,所述电机控制器使用速度闭环调节进行所述当前转速控制;所述主控器输出给所述电机控制器的占空比数据(PWM值或PWM信号)可以映射为所述当前转速,所述当前转速可以由电机控制器进行反馈调节。当所述主控器输出的占空比不变时,所述抽气电机若需要保持当前转速恒定,则不论外部气压如何变化,电机控制器都要时刻保持所述抽气电机的转速稳定。

在一些实施例中,在所述电机控制器的配置下,所述当前转速和所述负压腔内形成气压在一定转速范围内可以看成是线性关系,所述负压腔内形成的气压属于腔体气压,也可以理解为所述抽气电机所在环境(工作环境)中的气压。所述当前转速越高,所述负压腔内形成气压的绝对值越大;当检测到出现漏气时,通过保持所述当前转速稳定于一定的转速范围就可以使得所述负压腔内形成气压保持稳定,保证机器人有效地吸附在工作面上,则机器人行走得更加安全,进而保证机器人在工作面上的稳定性。

值得注意的是,在所述抽气电机的输出功率恒定的情况下,所述当前转速减小的过程中,所述抽气电机的负载增加,可能对应为所述机器人行走到漏气区域的时候,所述机器人的负压腔出现漏气,空气气流流量增大,导致抽气电机的扇叶受到的气流阻力变大,所述抽气电机的负载增加,在该过程中,由电机控制器的闭环调节下,所述当前转速会轻微变化,所述当前母线电流会明显增大,再由所述电机控制器判断是否出现漏气。因此,需要及时检测到出现漏气情况并控制机器人采取应对措施,包括改变所述抽气电机的输出功率、强行调节抽气电机的当前转速以改变当前遵循的闭环调节方式、或直接搬移机器人所在位置,防止:在机器人漏气的瞬间,电机控制器为了维持抽气电机的输出功率稳定,任由所述抽气电机的当前转速下降,引起所述负压腔内的真空度下降,形成正反馈,导致所述抽气电机的吸力突变而不足以将所述机器人吸附到所述工作面。

作为一种实施例,所述电机控制器根据当前转速与基准电机转速之间的大小关系检测漏气情况的方法包括:

所述电机控制器控制所述基准电机转速减去漏气转速判定阈值,再将相减得到的差值记为待比较电机转速。基准电机转速是预先配置,表示在所述机器人吸附在所述工作面时,所述负压腔和所述工作面构成无漏气的腔体的状态下,所述抽气电机所需产生的最小转速;所述抽气电机产生的转速是在电机控制器的闭环调节下形成的反馈转速。漏气转速判定阈值是预先配置,是在所述负压腔出现漏气(所述负压腔与外部的空气存在接触面)情况下经过有限次试验可获得的漏气经验转速阈值,具体数值会因工作面的介质类型变化而变化,在此不作具体限制。

所述电机控制器判断所述当前转速是否小于所述待比较电机转速,也等效于比较所述基准电机转速与所述当前转速的差值与所述漏气转速判定阈值之间的大小关系。从而基于风机的转速相对于所述基准电机转速的变化值评估当前转速与基准电机转速之间的大小关系,并用于漏气检测。

当所述电机控制器判断到所述当前转速小于所述待比较电机转速时,所述电机控制器检测到出现漏气,反馈给主控器,则机器人检测到出现漏气,并确定所述负压腔的真空度下降,再触发所述主控器发出相应动作指令,控制机器人避开当前所吸附的位置。具体地,所述电机控制器检测出的漏气情况可以是机器人被障碍物抬升或完全脱离所述工作面而使所述负压腔与外部大气压存在缝隙相连通,也可以是机器人越过不同工作面之间的缝隙而使所述负压腔与外部空气相接触,也可以是所述负压腔本身的壳体存在缝隙而出现漏气,可以统一定义为出现漏气,同时,空气气流流量增大,所述负压腔的真空度下降,对应的压力值产生变小,抽气电机的扇叶受到的气流阻力变大,引起抽气电机的负载增大,受制于电机控制器预设设置的功率环路控制,抽气电机输出功率需要保持恒定,所以所述抽气电机的实际转速需要下降,因此通过判断到所述当前转速小于所述待比较电机转速时,即可确定出现漏气。然后主控器触发机器人改变行走方向或加大速度,避开当前出现漏气的位置,实施所述相应动作指令。从而让工作面上的机器人内设的电机控制器凭借最新采集到的所述当前转速来检测是否出现漏气,再及时避开出现漏气的位置,机器人在进行工作面的清洁时,通过检测漏气来设置最佳的清洁动作,进而保证最佳清洁质量、行走效率和清洁覆盖率。

需要说明的是,所述电机控制器检测到没出现漏气时压力值为达到最大压力值,可以使用真空度来表示,也相当于负压腔内形成的负压的最大绝对值,同时将机器人吸附在工作面上。

需要补充的是,基准电机转速表示在所述机器人吸附在所述工作面时,所述负压腔和所述工作面构成无漏气的腔体的状态下,所述抽气电机产生的转速;基准电机转速与漏气转速判定阈值的差值记为待比较电机转速;漏气转速判定阈值是预先配置。当所述当前转速被调节至大于或等于所述待比较电机转速时,所述当前母线电流会小于或等于所述待比较母线电流,则电机控制器会检测到不出现漏气,因此,目标转速范围的下限值可以设置为待比较电机转速,因此在闭环调节的过程可以理解为将实时测得的基准电机转速与当前转速之间的差值的绝对值调节为处于转速偏差范围内,该转速偏差范围的上限值是漏气转速判定阈值;使所述当前转速被调节至目标转速范围后,不会出现漏气,抽气电机按照目标转速范围内的转速运行便可达到吸附到工作面所需的吸力,也符合调节后的所述抽气电机的输出功率对于抽气电机吸力的配置要求。由于前述实施例公开的参考转速是处于所述目标转速范围内,也可以是所述目标转速范围的下限值或上限值,所以,所述参考转速大于等于所述待比较电机转速,在一些情况下可以等于所述基准电机转速。

作为一种实施例,所述电机控制器根据当前母线电流与基准母线电流之间的大小关系检测漏气情况的方法包括:

所述电机控制器控制所述基准母线电流与漏气电流判定阈值相加,再将相加得到的和值记为待比较母线电流;其中,基准母线电流是预先配置,表示在所述机器人吸附在所述工作面时,所述负压腔和所述工作面构成无漏气的腔体的状态下,抽气电机所需产生的最小母线电流;所述抽气电机输出的当前母线电流是在电机控制器的闭环调节下形成的反馈电流;漏气电流判定阈值是预先配置,是在所述负压腔出现漏气(所述负压腔与外部的空气存在接触面)情况下经过有限次试验可获得的漏气经验电流阈值,具体数值会因工作面的介质类型变化而变化,在此不作具体限制。

所述电机控制器判断所述当前母线电流是否大于所述待比较母线电流,也等效于比较所述当前母线电流与所述基准母线电流之间的差值与所述漏气电流判定阈值之间的大小关系。从而基于抽气电机的母线电流相对于所述基准母线电流的变化值检测漏气情况。

当所述电机控制器判断到所述当前母线电流大于所述待比较母线电流时,所述电机控制器检测到出现漏气,反馈给主控器,则机器人检测到出现漏气,并确定所述负压腔的真空度下降,再触发所述主控器发出相应动作指令,控制机器人避开当前所吸附的位置。具体地,所述电机控制器检测出的漏气情况可以是机器人被障碍物抬升或完全脱离所述工作面而使所述负压腔与外部大气压存在缝隙相连通,也可以是机器人越过不同工作面之间的缝隙而使所述负压腔与外部空气相接触,也可以是所述负压腔本身的壳体存在缝隙而出现漏气,可以统一定义为出现漏气,出现漏气时,自所述负压腔外部进入其内部的空气气流流量增大,所述负压腔的真空度下降,对应的压力值产生变小,抽气电机的扇叶受到的气流阻力变大,引起抽气电机的负载增大,受制于抽气电机预设设置的功率环路控制,抽气电机输出功率要保持恒定,所以,抽气电机实际转速下降的同时所述当前母线电流需要增大,因此通过判断到所述当前母线电流大于所述待比较母线电流时,即可确定出现漏气,具体是在工作面行走过程中检测到出现漏气,然后触发机器人改变行走方向或加大速度,避开当前出现漏气的位置。从而让工作面上的机器人内设的电机控制器凭借最新采集到的当前母线电流来检测是否出现漏气,再及时避开出现漏气的位置,机器人在进行工作面的清洁时,通过检测漏气来规划出最佳的清洁路线,进而保证最佳清洁质量、行走效率和清洁覆盖率。

需要说明的是,抽气电机的吸力施加到所述工作面后,若引入阻力,则抽气电机的吸力会发生变化,然后因为抽气电机的吸力变化而引入电流变化量。

在所述主控器的配置下,用于控制抽气电机的占空比可以保持不变,而电机控制器会改变所述抽气电机的转速,对应形成输出力矩的变化,同时将改变后的转速作为电机控制器的反馈输入,可以对所述当前转速和所述当前母线电流进行闭环调节。

在前述实施例的基础上,所述风机控制方法还包括:当所述电机控制器判断到所述当前转速大于或等于所述待比较电机转速,和/或判断到所述电机控制器判断到所述当前母线电流小于或等于所述待比较母线电流时,所述电机控制器检测到没有出现漏气,即可确定在机器人当前位置处,所述负压腔和所述工作面均没有出现漏气。从而实现根据当前转速与基准电机转速之间的大小关系和/或根据当前母线电流与基准母线电流之间的大小关系检测漏气情况。按照前述实施例确定机器人出现漏气后,通过触发机器人避开当前出现漏气的位置,直至判断到所述当前转速大于或等于所述待比较电机转速,且/或判断到所述当前母线电流小于或等于所述待比较母线电流时,维持吸附在工作面上按照既定方向进行行走,排除漏气因素的影响。

作为一种实施例,由于受到所述工作面的静摩擦力的阻碍作用,所述机器人还没有开始在工作面上行走,因此需要设置所述机器人开始行走于所吸附的工作面的方式,再进行信号采集和处理。具体地,所述电机控制器在采集所述当前转速和所述当前母线电流之前,还包括:机器人从静止开始行走于所述工作面之前,所述电机控制器触发所述主控器加载开启占空比到所述抽气电机以启动风机运转,再通过所述主控器闭环调节所述开启占空比来调整所述抽气电机产生的吸力,直至所述抽气电机产生的转速第一次达到预设工作转速,进入转速稳定状态,也确定机器人克服来自所述工作面的静摩擦力的阻碍,并获得目标占空比,使机器人从静止状态开始行走。因此,机器人在开机后,开始吸附在工作面上但没有开始在工作面上行走时,机器人根据来自工作面的静摩擦力进行抽气电机的吸力调整,以获得适用于机器人行走于工作面的电机转速,防止转速过大而导致抽气电机产生的吸力过大,进而导致机器人无法行走;也防止转速过小而导致抽气电机产生的吸力过小,进而导致机器人在工作面行走过程中打滑。

在本实施例中,闭环调节所述开启占空比的过程中,所述开启占空比能够控制所述抽气电机的转速,所述开启占空比可以间接改变所述抽气电机内外的气压差,即改变所述抽气电机的吸力,因此在闭环调节的过程中可以将主控器或电机控制器实时测得的当前转速与预设工作转速之间的差值的绝对值调节为处于预设转速误差范围,能够对工作面产生的最佳风机吸力,在此基础上,机器人作为擦窗机器人时,擦窗机器人正常工作时不会出现吸力过大导致驱动轮转不动的情况或者吸力过小导致驱动轮打滑的情况。

其中,所述抽气电机吸力施加到工作面后同样会对机器人的驱动轮的运动产生影响,必要时会引入阻力,则因为所述抽气电机的吸力变化而引入电流变化量。机器人可以通过主控器对用于控制所述抽气电机的占空比进行调节,并将实时调节出的占空比施加到电机控制器,所述抽气电机改变输出的转速,对应也会形成输出力矩的变化,再将改变后的转速作为主控器的反馈输入,以维持闭环调节,也间接地对所述负压腔内形成的腔体气压或吸力的闭环调节。

另外,在本实施例中,对所述开启占空比进行闭环调节的过程中,机器人开始行走之前,所述主控器需要通过加载第一PWM值到驱动轮的驱动电机来控制驱动轮转动以克服工作面的静摩擦力,直至第一PWM值大于预设启动阈值,所述抽气电机产生的转速第一次达到预设工作转速,确定机器人从静止进入行走状态,优选地,若所述抽气电机输出的母线电流小于目标电流,则机器人吸附在所述工作面。则机器人开始在工作面行走,以克服来自工作面的静摩擦力的阻碍作用。

具体地,机器人在工作面的一个起点位置开始行走之前,从静止开始启动所述驱动电机并接受实时调节出的第一PWM值的控制,能够产生一个加速度方向,相对于工作面存在相对滑动趋势;同时启动风机并接受闭环调节出的开启占空比的控制以吸附到工作面上(特别是擦窗机器人);机器人相对于所接触的工作面存在静摩擦力,直至机器人从静止开始经过预设启动时间后,机器人处于所述起点位置,且当前时刻下的驱动电机提供的驱动力刚刚超过静摩擦力以克服静摩擦力的影响,也确定机器人克服来自所述工作面的静摩擦力的阻碍,并确定机器人已经完成机体启动并开始在工作面行走,进入所述行走状态。

在一些实施例中,在所述预设启动时间内,机器人还可以执行中国专利CN111852925B当中公开的机器人动作校准,即对机器人的每个驱动轮都进行动作校准,争取在210ms内完成左轮和右轮的动作校准,包括机器人的左轮不动,机器人的右轮分别进行固定时间的正转和反转;以及机器人的右轮不动,机器人的左轮分别进行固定时间的正转和反转;然后驱动电机输出的电流信号变得稳定,即进入线性阶段,在此之前得动作校准在本实施例中不计为机器人在工作面上行走。

需要说明的是,所述预设启动阈值是设置为驱动电机在机器人于不同摩擦力的工作面都进入行走状态所需的PWM值。所述预设工作转速是设置为所述抽气电机在机器人于不同摩擦力的工作面都进入行走状态所需的转速,所述目标占空比是设置为所述抽气电机在机器人于不同摩擦力的工作面都进入行走状态所需的PWM值。

在工作面的介质或位置设置方式发生变化,或者电机性能出现一定偏差的情况下,实际调节出来的第一PWM值基本上很难与该理论PWM值完全保持一致,因此在进行后期PWM值比对时,优选的,只需实时获得的第一PWM值与所述预设启动阈值之间的差值在一PWM偏差阈值内,和/或闭环调节出的开启占空比与所述目标占空比之间的差值在第二PWM偏差阈值内,即可认定机器人处于静止状态,反之则机器人从静止进入行走状态。

优选地,确定机器人克服来自所述工作面的静摩擦力的阻碍之后,所述抽气电机的运转处于线性阶段,即:所述抽气电机产生的当前转速与所述主控器输出的占空比成线性关系,所述抽气电机产生的吸力与所述当前转速成线性关系,所述负压腔内部形成的腔体气压与所述抽气电机产生的吸力成线性关系。

具体的,所述抽气电机输出的功率与所述主控器输出的占空比存在一定的对应关系,所述抽气电机产生的当前转速与所述主控器输出的占空比也存在一定的对应关系,所述抽气电机产生的吸力与所述当前转速也存在一定的对应关系,所述负压腔内部形成的腔体气压与所述抽气电机产生的吸力也存在一定的对应关系,对应关系具体采用公式、图形等形式。在本申请中,所述负压腔的气压值并不是通过检测得到的,而是基于所述抽气电机的当前转速、当前母线电流及其对应的输出功率匹配得到的,从而更精准地反应气压对转速、母线电流及其对应的输出功率之间对应关系的影响,配合电机控制器或主控器的闭环调节,保证确定的当前转速更为精准。

所述主控器通过预处理获得基准电机转速和基准风机电流的方法包括:所述主控器通过外设的串口采样所述当前转速和所述当前母线电流,所述当前转速和所述当前母线电流是所述电机控制器实时输出给所述主控器;需要说明的是,所述电机控制器是在机器人吸附于工作面之后且克服工作面的静摩擦力后,在规定的采样时间内采样所述当前转速和所述当前母线电流,再实时传输给所述主控器;则所述主控器在机器人行走于所吸附的工作面的过程中采样所述当前转速和所述当前母线电流,规定的采样时间优选为100ms。然后所述主控器对所述当前转速进行均值滤波,即对规定的采样时间内采样的所有当前转速进行均值滤波,排除极端的转速的影响,再将当前转速的滤波结果设置为所述基准电机转速,表示:在所述机器人吸附在所述工作面(也允许机器人在所述工作面行走)时,所述负压腔和所述工作面构成无漏气的腔体的状态下,所述抽气电机产生的理想转速。并且对所述当前母线电流进行均值滤波,即对规定的采样时间内采样的所有母线电流进行均值滤波,排除极端的母线电流的影响,再将当前母线电流的滤波结果设置为所述基准母线电流,表示在所述机器人吸附在所述工作面(也允许机器人在所述工作面行走)时,所述负压腔和所述工作面构成无漏气的腔体的状态下,所述抽气电机输出的理想母线电流。

基于前述实施例,本申请还公开智能清洁机器人,智能清洁机器人包括主控器和风机,风机包括抽气电机和电机控制器,抽气电机所在装配空间与机器人的底座构成负压腔,风机用于控制机器人吸附在工作面上;具体地,抽气电机的抽气口与智能清洁机器人的底座之间相连通的腔体构成负压腔,负压腔内部形成的腔体气压可以代表风机在负压腔内的气压;智能清洁机器人的底座左右两侧各安装一个清洁转盘,用于支持智能清洁机器人在其所吸附的工作面上进行清洁作业;智能清洁机器人被配置为执行前述实施例公开的风机控制方法,实际上是电机控制器被配置为执行前述实施例公开的风机控制方法。

智能清洁机器人依靠风机吸附在工作面上,使负压腔与工作面相接触,电机控制器通过调节抽气电机的转速,负压腔可以与工作面被吸附成真空腔;智能清洁机器人的底座左右两侧各安装一个清洁转盘,用于清洁所吸附的工作面,在不掉落的情况下进行工作面的擦拭清洁。结合图2可知,智能清洁机器人10的底座安装风机(图中没示出),作为智能清洁机器人10吸附在工作面104所需的真空发生装置;图2中,抽气电机的抽气口与智能清洁机器人10的底座之间相连通的腔体包括腔体101、腔体102和腔体103,均被擦窗机器人10的底座的壳体包围,构成所述负压腔;所述主控器、所述电机控制器、和所述抽气电机安装在壳体内部。所述风机,用于在所述电机控制器的调节下将擦窗机器人吸附在工作面上,所述智能清洁机器人吸附在所述工作面上时,无论所述工作面相对于水平地标是水平、竖直还是倾斜设置,均使所述负压腔与所述工作面相接触,当然所述负压腔与所述工作面可能存在漏气;在一些实施例中,所述负压腔的底部安装的擦拭件侧面的漏气忽略不计,与空气接触面视为零。

在一些实施例中,所述智能清洁机器人没有安装气压传感器,以使所述当前转速和所述当前母线电流均成为反馈所述负压腔内部形成腔体气压的指标值,不需要装配气压传感器即可实现气压变化检测,降低智能清洁机器人设计成本,提高智能清洁机器人的可靠性和寿命。由于没有使用气压传感器检测腔体气压,所以不会出现气压传感器自身的器件特性如温度等引起的大气压数据漂移比较慢的问题,进而机器人长时间行走于同一工作面时不容易产生气压误判,如误检测到漏气的情况或无法检测到漏气的情况。

综上所述,相对于现有技术,本实施例公开的智能清洁机器人通过执行前述实施例公开的风机控制方法,减少因外部控制器(本申请中的主控器)和气压传感器的检测数据漂移而造成系统的延迟,而且,结合风机所在腔体环境(负压腔和工作面)的漏气情况,对抽气电机的转速进行调节,适应于腔体各种气压情况,在提高抽气电机的输出功率的情况下将当前转速动态调节到一个稳定状态下,保证抽气电机在任何腔体气压状态变化情况(包括出现漏气和不出现漏气的情况)下使用时按照稳定状态下的转速运行便可达到吸附到工作面所需的吸力。不论负压腔体气密性如何变化,都实现时刻保持转速稳定,保持当前转速稳定就可以使负压腔内部形成的腔体气压保持稳定,从而克服:现有技术中风机保持输出功率不变的闭环控制方式不能保持所述负压腔处于负压状态,导致装配风机的机器人不能实现稳定行走效果和安全吸附的问题。

所述智能清洁机器人的底座左右两侧各安装一个驱动轮,分别安装在图2的腔体101和腔体102,所述智能清洁机器人的内部安装有与驱动轮电性连接的驱动电机;所述智能清洁机器人还安装有风机,用于将机体吸附在工作面,使驱动轮与工作面相接触。

所述智能清洁机器人是吸盘式擦拭机器人时,底座左右两侧安装的驱动轮各是一个清洁转盘,用于支持吸盘式擦拭机器人在其所吸附的工作面上移动。

所述智能清洁机器人为圆形智能擦窗机器人时,左右两侧安装的驱动轮各是一个清洁转盘。所述智能清洁机器人为方形智能擦窗机器人,底座左右两侧安装的驱动轮为左右两个履带轮。

圆形智能擦窗机器人和方形智能擦窗机器人,这两种擦窗机器人在开始工作时,先贴在工作面上,打开风机,通过风机吸力吸附在所述工作面上。然后所述智能清洁机器人的主控器先行设定风机的PWM值以便于控制机器人运动。

优选地,所述抽气电机采用无刷电机在所述负压腔内部抽气形成相应气压,以将所述智能清洁机器人吸附到所述工作面中;在所述电机控制器执行所述风机控制方法的过程中,电机控制器支持对所述当前转速进行闭环调节。因此,检测到出现漏气时,确定所述抽气电机产生的当前转速降低至小于所述基准电机转速,然后通过提高所述抽气电机的输出功率来增大所述抽气电机的当前转速,以实现对所述抽气电机的当前转速进行闭环调节。具体地,存在:每当检测到所述当前转速降低,提高所述抽气电机的输出功率,使所述当前转速调节至目标转速范围内;每当检测到所述当前转速升高,降低所述抽气电机的输出功率,使所述当前转速被调节至目标转速范围内;其中,目标转速范围的下限值可以使用待比较电机转速;基准电机转速与漏气转速判定阈值的差值记为待比较电机转速;基准电机转速表示所述负压腔和所述工作面构成无漏气的腔体的状态下,所述抽气电机产生的转速;漏气转速判定阈值是预先配置。

需要说明的是,无刷电机去除了电刷,最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花,这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。无刷电机没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,噪音会低许多,这个优点对于机器人吸附在工作面的行走稳定性是一个巨大的支持。另外,少了电刷,无刷电机的磨损主要是在轴承上,从机械角度看,无刷电机几乎是一种免维护的电动机了,必要的时候,只需做一些除尘维护即可。

无刷电机的参数指标,包括外形尺寸(外径、长度、轴径等)、转速、重量、电压范围、空载电流、母线电流、输出功率等参数外。在转子极数固定情况下,改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。无刷电机以同步电机的形式存在时需要连接上电子式控制(对应前述的电机控制器),通过占空比控制定子旋转磁场的频率,并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正。也就是说无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。

优选地,所述擦窗机器人还包括擦拭件,擦拭件安装在清洁转盘的底面,例如使用魔术贴附着在清洁转盘的底面;可以理解的是,风机、擦拭件与机器人的底座构成负压腔。擦拭件是可透气的,所以负压腔内部形成的腔体气压和擦拭件与空气的接触面的面积大小有关,擦拭件侧面的漏气可忽略不计,擦窗机器人在吸附在工作面上后,若不被检测到出现漏气,则擦拭件与空气接触面基本为零,工作面不漏气,此时所以负压腔内部形成的腔体气压达到最大压力值,以接近真空腔。

在一些实施例中,所述智能清洁机器人为吸盘式擦窗机,吸盘式擦窗机通过左右两个清洁转盘在工作面上转动来进行移动和清洁。所述智能清洁机器人的底座安装的左清洁转盘设定为抱死不动模式,配置右清洁转盘固定一PWM值后,紧贴工作面进行固定时间的顺时针转动,然后停止转动,再进行固定时间的逆时针转动,右清洁转盘在进行顺时针转动或逆时针转动时,以左清洁转盘为运动中心,绕左清洁转盘转动。所述智能清洁机器人的底座安装的右清洁转盘设定为抱死不动模式,配置左清洁转盘固定一PWM值后,紧贴工作面进行固定时间的顺时针转动,然后停止转动,再进行固定时间的逆时针转动,左清洁转盘在进行顺时针转动或逆时针转动时,以右清洁转盘为运动中心,绕右清洁转盘转动。所述智能清洁机器人的每个清洁转盘都需要进行动作校准,然后再开始执行所述风机控制方法,或者从静止进入所述行走状态并确定克服静摩擦力的阻碍作用。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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