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清洁工业环境中的区域的方法、控制系统和清洁系统

文献发布时间:2024-04-18 20:02:40


清洁工业环境中的区域的方法、控制系统和清洁系统

技术领域

本公开总体上涉及工业环境的清洁。特别地,提供了一种使用至少一个工业机器人清洁工业环境中的区域的方法、一种控制使用至少一个工业机器人清洁工业环境中的区域的控制系统、以及一种包括至少一个工业机器人的清洁系统。

背景技术

在食品和饮料行业,清洁度是一个关键问题。食品和饮料工厂的任何卫生问题都可能导致灾难性的后果。出于这个原因,这样的工厂中往往采取全面的清洁措施。如今,清洁通常是手动执行的,其中训练有素的人员施加不同冲洗化学品。手动清洁说明通常非常彻底,导致清洁时间长、成本高和环境影响大。清洁过程的最终结果通常在视觉上以及通过在工厂的某些位置处手动获取样本来评估。由于任务的难度和工作环境的条件,执行清洁和清洁验证的人员通常很难招聘。靠近生产线的人的存在也可能是污染的来源。

CN 109452910 A公开了一种含有化学液体的扫地机器人。

US2012223216 A1公开了一种消毒系统,该消毒系统包括用于使用一个或多个紫外线光源来定位和根除地板上的感染性细菌和病毒株的自推进机器人移动平台。控制器允许该系统调节由表面接收的紫外线的量。移动平台可以包括能够检测用紫外线照射的生物污染物的荧光以定位污染区域的传感器。该消毒系统不适合于清洗诸如食品和饮料工厂等工业环境,并且没有描述清洁介质的高效施加。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种清洁工业环境中的区域的方法,该方法能够实现更高水平的清洁度。

本公开的另一目的是提供一种清洁工业环境中的区域的方法,该方法具有成本效益。

本公开的又一目的是提供一种清洁工业环境中的区域的方法,该方法能够实现高效清洁。

本公开的又一目的是提供一种清洁工业环境中的区域的方法,该方法相结合实现了上述若干或全部目的。

本公开的又一目的是提供一种用于控制对工业环境中的区域的清洁的控制系统,该控制系统实现了上述目的中的一个、若干或全部。

本公开的又一目的是提供一种清洁系统,该清洁系统实现了上述目的中的一个、若干或全部。

根据第一方面,提供了一种使用至少一个工业机器人清洁工业环境中的区域的方法,该方法包括借助于传感器设备从该区域获取辐射;基于该辐射提供传感器数据,该传感器数据指示该区域中的一个或多个表面的清洁度;以及执行清洁过程以清洁该区域,该清洁过程包括将清洁介质从清洁设备施加到一个或多个表面,并且该清洁过程是基于传感器数据来执行的。

通过基于传感器数据执行清洁过程,清洁过程可以适应清洁度。从而使得工业环境的清洁更加高效。例如,可以避免在不需要清洁的情况下对表面执行清洁过程。备选地,这样的表面可以以降低的强度(例如,在更短的时间内和/或使用减少量的清洁介质)被清洁。以这种方式,可以更高效地利用清洁时间、水和清洁介质。

此外,通过利用辐射来提供指示一个或多个区域的清洁度的传感器数据,避免了从一个或多个区域获取物理污染样本的需要。辐射可以是来自一个或多个区域的反射辐射。

至少一个工业机器人中的每个可以包括基座和相对于基座可移动的操纵器。操纵器可以是包括三个或更多个轴(诸如六个或七个轴)的串行操纵器。传感器设备、清洁设备和一个或多个表面中的至少一项可以由至少一个工业机器人中的一个工业机器人携带,诸如由其操纵器携带。

工业机器人可以是移动的或固定的。固定机器人可以包括固定基座,其中操纵器相对于固定基座可移动。相应地,移动机器人可以包括移动基座,其中操纵器相对于移动基座可移动。移动基座可以由如本文中描述的牵引装置驱动。

传感器设备可以由至少一个工业机器人中的一个工业机器人或由人携带,或者可以是静止的。在传感器设备由至少一个工业机器人中的一个工业机器人携带的情况下,清洁设备可以由相同工业机器人携带,可以是静止的,可以由至少一个工业机器人中的另一工业机器人携带,或者可以由人携带。在传感器设备是固定的情况下,传感器设备可以集成到工业环境中的机器或其他设备中。

备选地或附加地,清洁设备可以由至少一个工业机器人中的一个工业机器人或由人携带,或者可以是静止的。在清洁设备由至少一个工业机器人中的一个工业机器人携带的情况下,传感器设备可以由相同工业机器人携带,可以是静止的,可以由至少一个工业机器人中的另一工业机器人携带,或者可以由人携带。在清洁设备是固定的情况下,清洁设备可以集成到工业环境中的机器或其他设备中。

清洁度可以与一个或多个表面上的污染物的量(诸如细菌的量)和/或污染物的类型相关联。

清洁介质可以包括一种或多种清洁剂、一种或多种化学品、和/或一种或多种消毒剂。另外,清洁介质可以包括水。

传感器数据可以由传感器设备提供,或者由与传感器设备进行信号通信的控制系统提供。传感器数据可以指示环境中污染物的存在。可选地,传感器数据还可以指示污染物的类型。然而,传感器设备可以被配置为仅检测一种或几种污染物的存在和其可选量,并且将该信息作为传感器数据进行传送。大量的污染物可以对应于低清洁度值,反之亦然。

传感器数据还可以可选地包含污染物的位置信息。因此,传感器设备可以传送包含这样的位置信息的传感器数据。如果传感器设备没有提供这样的位置信息,则携带传感器设备的工业机器人可以确定位置信息并且将其添加到传感器数据中。在这种情况下,位置信息可以由工业机器人基于当传感器设备接收到辐射时操纵器的位置来确定。

传感器设备可以例如包括激光诱导击穿光谱(LIBS)传感器、傅立叶变换红外光谱(FTIR)传感器、拉曼光谱传感器、生物传感器,诸如光声生物传感器和/或光学生物传感器。光学生物传感器可以例如结合光学效应和热效应来可靠地检测污染物,诸如病原体。通过从该区域获取辐射,传感器设备可以是非侵入式或非接触式传感器设备。传感器设备可以包括多个不同类型的传感器,例如用于检测不同类型的污染物。

工业环境例如可以是食品制造环境、饮料制造环境、化学产品制造环境、医药产品制造环境或农产品制造环境。工业环境可以包括用于处理生产物品的至少一个处理工具,诸如用于切割肉类的切割工具。备选地或附加地,工业环境可以包括用于包装生产物品的至少一个包装机。

该方法可以用根据本公开的清洁系统来执行。

清洁过程可以使用一个或多个清洁参数来执行。这样的清洁参数的示例包括清洁介质的压力、清洁介质的温度、清洁介质(例如,当溶解在水中时)的浓度、以及清洁介质到一个或多个表面的施加时间。

该方法还可以包括基于传感器数据来确定清洁度值。在这种情况下,清洁过程可以基于清洁度值来执行。

该方法还可以包括基于传感器数据来确定清洁过程是否应当被执行。以这种方式,可以准确地确定应当在何时执行清洁过程。能够监测应当在何时清洁区域可以节省大量成本。

根据该变型的方法可以包括基于传感器数据来确定实际清洁度值,并且将实际清洁度值与参考清洁度值进行比较。只要实际清洁度值高于参考清洁度值,清洁过程就可以推迟。当清洁度值低于参考清洁度值时,可以执行清洁过程。因此,该方法可以包括借助于传感器设备监测一个或多个表面上的污染物。

该方法还可以包括借助于传感器设备从该区域获取验证辐射;基于该辐射生成验证传感器数据;以及基于验证传感器数据来评估清洁过程。验证辐射可以连续获取,也可以间歇获取。因此,清洁过程的质量可以被连续地或周期性地监测。借助于验证传感器数据,提供关于清洁度的反馈。然后,可以确定清洁过程是否提供目标清洁度。这有助于更高效的清洁并且减少所使用的清洁介质和水。

清洁过程的验证是确保清洁过程成功的有力工具。借助于验证,可以检测该区域中的污染发展模式,并且从而使后续清洁过程更加积极主动。基于另外的传感器数据对清洁过程的评估可以根据预限定标准来进行。从而,可以保证清洁过程的质量。

该方法还可以包括基于传感器数据来选择要在清洁过程中施加的清洁介质的类型。这使得能够选择最合适的清洁介质。结果,提高了清洁效率并且降低了成本。两种清洁介质可以包含相同化学物质,但其浓度可以不同。

该方法还可以包括基于传感器数据来确定该区域中的污染物的类型。在这种情况下,该方法还可以包括基于污染物的类型来执行清洁过程。备选地或附加地,该方法还可以包括基于污染物的类型来选择要在清洁过程中施加的清洁介质的类型。以这些方式,可以使清洁过程更加高效。清洁介质的施加可以在热水的施加之前,接着是冷水的施加,和/或接着是热水的施加。

该方法还可以包括基于传感器数据来确定该区域中的污染物的分布;以及基于该分布来执行清洁过程。通过基于该区域中的污染物的分布来控制清洁过程,与清洁整个区域相比,清洁过程变得更加高效。例如,当需要时,该方法能够在本地执行清洁过程。

该方法还可以包括基于传感器数据来评估该区域中的一个或多个表面的表面性质。在这种情况下,该方法还可以包括基于表面性质来执行清洁过程。表面性质可以指示表面的材料的类型和/或表面的磨损程度。

在食品和饮料行业的某个机器过程中,诸如在切割肉类时,清洁介质对磨损的贡献比机器的过程本身更大。当一个或多个表面被磨损时,清洁度可能会降低。因此,评估表面的表面性质并且在早期阶段采取必要的行动是非常有价值的。包括软材料(诸如聚合物和弹性体)的零件、包括涂漆表面的零件、和密封零件可能特别受到一些清洁介质的磨损。因此,能够不将过量的清洁介质施加到这样的零件是有价值的。

通过评估表面性质,可以使用与提供传感器数据相同的装置(即,传感器设备)来标识一个或多个表面的磨损、划痕、锈坑、腐蚀和其他损坏。传感器数据因此可以提供关于清洁度和表面性质两者的信息。通过并行地执行清洁过程和基于传感器数据对表面性质的评估,该方法是高效的。

根据该变型的方法可以包括基于传感器数据来确定实际表面性质值,并且将实际表面性质值与参考表面性质值进行比较。如果实际表面性质值比参考表面性质值差(例如,低),则该方法可以发起对策,诸如增加清洁时间和/或维护操作。维护操作的发起可以包括发出警报和/或中断清洁过程。

如果获取目标清洁度的时间过长,则可能存在表面损坏的风险。通过评估表面性质,可以针对未来的清洁过程调节相关清洁参数,并且可以针对相同材料的其他表面相应地调节清洁过程。

清洁过程可以通过一个或多个机器学习算法来改进。以这种方式,机器学习算法可以学习污染物经常发生在哪里、如何提高清洁度、如何减少清洁介质的消耗、和/或如何减少清洁时间。在这些条件中,清洁度条件可以具有最高优先级。例如,一种机器学习算法可以使用传感器数据、表面性质、清洁度值和/或清洁参数作为训练数据来建立清洁过程的模型。以这种方式,可以训练清洁系统以优化清洁性能。

传感器设备可以由至少一个工业机器人中的一个工业机器人携带。传感器设备可以由操纵器携带。该方法可以包括由操纵器将传感器设备移动到一个或多个表面。

清洁设备可以由至少一个工业机器人中的一个工业机器人携带。清洁设备可以由操纵器携带。该方法可以包括由操纵器将清洁设备移动到一个或多个表面。

由于一个或多个操纵器,使得能够实现传感器设备和/或清洁设备的敏捷、灵巧和准确的移动。传感器设备和/或清洁设备可以在三个维度上被快速移动,并且可以到达人难以到达的区域。此外,一个或多个操纵器的使用允许对要清洁的表面进行详尽并且可重复的覆盖。从而提高了清洁性能。

至少一个工业机器人中的一个工业机器人可以是具有牵引装置的移动机器人。牵引装置可以被配置为在诸如地板等基座表面之上移动移动机器人的基座。该方法可以包括由牵引装置在一个或多个表面附近移动移动机器人。

牵引装置可以包括多个轮子。轮子可以驱动平台形式的基座。轮子中的至少一个可以是驱动轮,并且轮子中的至少一个可以是转向轮。轮子可以提供基座在基座表面上的两个或三个自由度。备选地,牵引装置可以是线性牵引装置,诸如传送带。

移动机器人及其操纵器可以自主移动。该方法由此使得能够自主地提供指示清洁度的传感器数据。

该方法还可以包括提供表示工业环境的地图,并且将传感器数据映射到地图中。地图可以是基于网格的地图。在这种情况下,传感器数据和/或基于传感器数据而确定的清洁度值可以与基于网格的地图的一个、若干或所有单元相关联。地图可以是三维的。通过将传感器数据映射到三维地图中并且借助于移动机器人的操纵器来控制清洁设备,可以使清洁过程更加高效。

每个移动机器人可以是协作机器人。因此,该方法可以在人类居住的环境中进行,而不需要中断由附近的人类进行的任何过程。

该方法还可以包括控制牵引装置来移动移动机器人以对接到对接站;以及将清洁介质从对接站供应到移动机器人的一个或多个罐。以这种方式,可以避免使用外部软管。

该方法还可以包括当移动机器人对接到对接站时从对接站对移动机器人进行充电。以这种方式,可以避免使用外部电缆。

对接站可以包括对接站清洁机器人。对接站清洁机器人可以被配置为当移动机器人对接到对接站时使用来自对接站的一个或多个罐的清洁介质来清洁移动机器人。

该方法还可以包括将管理数据传送到远程管理系统,该管理数据与传感器数据和/或与清洁过程相关联的数据相关联。管理系统可以从多个不同工业环境接收这样的管理数据。以这种方式,可以利用来自其他工业环境的知识来改进清洁过程。

根据第二方面,提供了一种用于控制使用至少一个工业机器人清洁工业环境中的区域的控制系统,该控制系统包括至少一个数据处理设备和其上存储有至少一个计算机程序的至少一个存储器,该至少一个计算机程序包括程序代码,该程序代码在由该至少一个数据处理设备执行时引起该至少一个数据处理设备执行以下步骤:命令传感器设备从该区域获取辐射;基于该辐射来提供传感器数据,该传感器数据指示该区域中的一个或多个表面的清洁度;以及控制清洁过程的执行以清洁该区域,该清洁过程包括将清洁介质从清洁设备施加到一个或多个表面,并且清洁过程是基于传感器数据来控制的。该至少一个计算机程序还可以包括程序代码,该程序代码在由该至少一个数据处理设备执行时引起该至少一个数据处理设备执行第一方面的方法的任何步骤、或者命令其执行。一个或多个机器学习算法可以在控制系统中实现。

根据第三方面,提供了一种清洁系统,该清洁系统包括根据第二方面的控制系统;至少一个工业机器人;传感器设备;以及清洁设备。清洁系统可以是如本文中描述的任何类型。清洁系统可以被配置为执行根据第一方面的方法的任何变型。清洁系统可以包括多个工业机器人的机器人队。

至少一个工业机器人中的一个工业机器人可以是具有牵引装置的移动机器人。在这种情况下,清洁设备可以由移动机器人携带。移动机器人可以包括基座和相对于基座可移动的操纵器。传感器设备和/或清洁设备可以由操纵器携带。

清洁系统还可以包括对接站。在这种情况下,至少一个移动机器人和对接站可以被配置为使得至少一个移动机器人能够对接到对接站并且从对接站接收清洁介质。对接站还可以被配置为向至少一个移动机器人供应水、压缩空气和/或电力。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述,本公开的另外的细节、优点和方面将变得很清楚,在附图中:

图1:示意性地表示包括工业机器人的清洁系统;

图2:示意性地表示工业环境中的清洁系统的一个示例的俯视图;

图3:示意性地表示工业环境中的清洁系统的另一示例的俯视图;

图4:示意性地表示工业环境中的清洁系统的另一示例的俯视图;

图5:示意性地表示工业环境中的清洁系统的另一示例的俯视图;以及

图6:示意性地表示工业环境中的清洁系统的另一示例的俯视图。

具体实施方式

在下文中,将描述一种使用至少一个工业机器人清洁工业环境中的区域的方法、一种控制使用至少一个工业机器人清洁工业环境中的区域的控制系统、以及一种包括至少一个工业机器人的清洁系统。相同或相似的附图标记将用于表示相同或相似的结构特征。

图1示意性地表示清洁系统10。清洁系统10包括工业机器人12。工业机器人12包括基座14和相对于基座14可移动的操纵器16。操纵器16可以是包括三个或更多个轴(诸如六个或七个轴)的串行操纵器。

清洁系统10还包括控制系统18。该示例的控制系统18包括数据处理设备20和存储器22。存储器22上存储有计算机程序。该计算机程序包括程序代码,该程序代码在由数据处理设备20执行时引起数据处理设备20执行本文中描述的各种步骤、或者命令其执行。控制系统18与工业机器人12进行信号通信,并且在这里控制工业机器人12。

该示例的清洁系统10还包括牵引装置24。牵引装置24被配置为在诸如地板等基座表面之上移动基座14。为此,牵引装置24可以包括多个轮子。牵引装置24与控制系统18进行信号通信以便由控制系统18控制。

清洁系统10还包括传感器设备26。该示例的传感器设备26被配置为照射表面并且接收来自该表面的反射辐射28。该示例的传感器设备26还被配置为基于辐射28来提供指示表面清洁度的传感器数据30。传感器设备26可以例如包括光学传感器,诸如激光诱导击穿光谱(LIBS)传感器。传感器设备26可以由操纵器16携带。控制系统18与传感器设备26进行信号通信,并且可以从传感器设备26接收传感器数据30。传感器设备26可以可选地包括多个不同类型的传感器。控制系统18被配置为控制传感器设备26,例如控制传感器设备26照射物体以接收辐射28。

清洁系统10还包括清洁设备32。清洁设备32可以包括用于施加清洁介质34a和34b的一个或多个喷嘴。该特定示例的清洁设备32包括用于施加第一类型的清洁介质34a的第一喷嘴36a和用于施加不同的第二类型的清洁介质34b的第二喷嘴36b。清洁介质34a和34b例如可以是不同类型的洗涤剂或消毒剂。清洁介质34a和34b的浓度和/或化学品类型可以不同。

该示例的清洁系统10还包括容纳第一清洁介质34a的第一罐38a和容纳第二清洁介质34b的第二罐38b。清洁介质34a和34b可以可选地用水稀释。为此,清洁系统10可以包括专用混合系统(未示出)以在清洁介质34a和34b的施加之前调节其浓度。清洁设备32、罐34a和34b以及可选的混合系统可以由工业机器人12携带,诸如由其牵引装置24携带。清洁设备32与控制系统18进行信号通信以由控制系统18控制。

该示例的清洁系统10还包括对接站40。对接站40被配置为将清洁介质34a和34b供应到相应罐38a和38b,并且被配置为向工业机器人12供应电力,诸如向牵引装置24供应电力。对接站40与控制系统18进行信号通信以便由控制系统18控制。

该示例的清洁系统10还包括对接站清洁机器人42。该示例的对接站清洁机器人42包括固定基座和相对于固定基座可移动的操纵器。对接站清洁机器人42与控制系统18进行信号通信以由控制系统18控制。

图1还示出了远程管理系统44。管理系统44可以在互联网上实现。控制系统18与管理系统44进行信号通信。控制系统18被配置为向管理系统44发送管理数据46。

图2示意性地表示工业环境48中的清洁系统10a的一个示例的俯视图。清洁系统10a对应于图1中的清洁系统10。工业环境48可以是其中生产可摄入物品50的环境,诸如用于生产食品和/或饮料的工厂。工业环境48包括可摄入物品50穿过的区域52。该示例的区域52包括用于运输可摄入物品50的输送机54和用于切割可摄入物品50的切割工具56,诸如刀或锯片。切割工具56是用于处理可摄入物品50的处理工具的一个示例。可摄入物品50在这里被例示为通过切割工具56被切割成更小块的肉块。

图2还示意性地示出了存在于区域52中的污染物58。污染物58可以来源于可摄入物品50的处理或者来自不同来源。污染物58的示例包括脂肪、油、血液、蛋白质、淀粉、土壤、沉积物、藻类、真菌和/或石灰垢。

虽然这些污染物58中的一些可能会造成健康风险并且应当进行消毒,但其他污染物会导致在区域52中不能接受的不良视觉外观。此外,这些污染物58中的一些可能吸收其他土壤和微生物,并且在长期内成为危险。

工业环境48的区域52具有高的卫生要求。该具体和说明性示例的区域52包括三个不同表面:在输送机54之上的第一表面60a、在输送机54的竖直侧上的第二表面60b、和在输送机54下方的地板62上的第三表面60c。可以为表面60a-60c中的每个指定独特的卫生水平。第一表面60a可以是主要卫生区域,其中卫生要求最高,因为可摄入物品50与其直接接触。第二表面60b可以是所谓的飞溅区,可摄入物品50的飞溅物可能附着在该飞溅区中。第二表面60b应当被清洁以防止在其上形成污染物58的巢,但是卫生要求可以比第一表面60a的卫生要求略低。第三表面60c的卫生要求可以进一步低于第二表面60b的卫生要求。

工业机器人12在这里被例示为移动机器人12a。该示例的移动机器人12a是被构造为与人类协作工作并且不能伤害人类的协作机器人。在图2中,可以看出,该示例的牵引装置24包括多个轮子64以在地板62之上驱动移动机器人12a的基座14。

在清洁系统10a中,移动机器人12a的操纵器16携带传感器设备26和清洁设备32两者,这里是在操纵器16的远端处。该示例的操纵器16还包括用于执行附加任务的夹具66或其他类型的末端执行器。移动机器人12a还携带分别容纳第一清洁介质34a和第二清洁介质34b的第一罐38a和第二罐38b。

图2还示出了对接站40a,该对接站40a是图1中的对接站40的一个示例。该示例的对接站40a包括市电电源68、用于供应第一清洁介质34a的第一清洁介质供应器70a、和用于供应第二清洁介质34b的第二清洁介质供应器70b。图2还示出了对接站40a的对接站清洁机器人42。

移动机器人12a可以在地板62之上行驶以对接到对接站40a。当被对接时,移动机器人12a的电能存储装置由市电电源68充电,并且由此被重新填充清洁介质34a和34b。在该充电和重新填充期间,对接站清洁机器人42被控制以使用清洁介质34a和34b中的一者或两者来清洗移动机器人12a。

在清洁区域52之前,移动机器人12a被驱动朝向输送机54。然后,基座14和/或操纵器16被控制以移动传感器设备26,从而以非接触方式扫描表面60a-60c。移动机器人12a可以被自主地控制以执行该扫描。在扫描期间,传感器设备26从相应表面60a-60c获取辐射28,并且生成指示其清洁度的对应传感器数据30。传感器设备26可以被配置为检测污染物58的存在和/或检测相应表面60a-60c上的污染物58的量,基于该量,对应清洁度值可以被生成作为传感器数据30。在前一种情况下,对于检测到污染物58的表面60a-60c,清洁度值可以设置得低。在后一种情况下,对于检测到相对大量污染物58的表面60a-60c,清洁度值可以设置得相对较低,反之亦然。

由于控制系统18控制移动机器人12a,所以控制系统18每次都知道传感器设备26的位置。传感器数据30由此还可以包含关于当接收辐射28时传感器设备26的位置的位置信息。以这种方式,可以高效地提供区域52中的污染物58的分布作为传感器数据30。污染物58的分布可以存储在基于三维网格的地图中以用于后续清洁过程。

传感器数据30由控制系统18评估。控制系统18最初基于传感器数据30来确定对区域52的清洁过程是否需要。为此,控制系统18可以将基于传感器数据30而确定的或由传感器数据30构成的实际清洁度值与参考清洁度值进行比较。对于每个表面60a-60c,参考清洁度值可以是唯一的。如果区域52被判断为足够清洁,则移动机器人12a可以返回到对接站40a。移动机器人12a然后可以在预定时间段之后或者当被命令时返回到区域52以进行新的扫描。

在控制系统18基于传感器数据30而判断区域52不够清洁的情况下,清洁过程被发起。移动机器人12a然后基于传感器数据30来执行清洁过程。在清洁过程中,基座14和/或操纵器16被控制以朝向表面60a-60c移动清洁设备32,并且被控制以将清洁介质34a和34b冲洗到表面60a-60c上。通过使用传感器数据30作为清洁过程的反馈,可以改进清洁过程。此外,清洁过程可以由移动机器人12a自主地执行。

在一个示例中,传感器设备26被配置为提供指示污染物58的类型的传感器数据30。在这种情况下,第一清洁介质34a可以被选择用于施加到已经检测到第一类型的污染物58的表面60a-60c,并且第二清洁介质34b可以被选择用于施加到已经检测到不同的第二类型的污染物58的表面60a-60c。备选地或附加地,可以基于污染物58的类型来控制清洁过程的其他参数。

在另一示例中,传感器设备26被配置为基于辐射28来提供指示表面60a-60c中的每个的表面性质的传感器数据30。表面性质可以指示表面材料的状况。例如,借助于激光诱导击穿光谱(LIBS)传感器,不仅可以确定污染物,还可以确定表面性质。在清洁过程中还可以考虑每个表面60a-60c的表面性质。例如,可以对脆弱的材料或磨损的材料执行更仔细的清洁。如果检测到不良表面性质,则可以中断清洁过程并且发出警报。

在清洁过程中,控制系统18还可以基于传感器数据30来控制与其相关联的清洁参数,诸如清洁介质34a和34b的压力、清洁介质34b和34a的温度、清洁介质34a和34b浓度、以及清洁介质34a和34b到相应表面60a-60b的施加时间。除了区域52之外,移动机器人12a使得能够自动检查和清洁工业环境48中的很多不同区域。

在清洁过程之后,移动机器人12a可以再次利用传感器设备26扫描区域52以验证清洁过程。在这种情况下,传感器设备26被控制以从区域52获取验证辐射28,并且将对应验证传感器数据30转发到控制系统18。获取验证辐射28和验证传感器数据30的过程对应于清洁过程之前的初始扫描。然后,基于验证传感器数据30来评估清洁过程。例如,可以比较清洁过程之前和之后的清洁度值,以评估清洁过程的效率。对应地,可以比较清洁过程之前和之后的表面性质值,以评估由清洁过程引起的任何潜在磨损。以这种方式,可以重复优化清洁过程,例如通过为相应表面60a-60c选择最适当的清洁介质34a和34b。基于验证传感器数据30,控制系统18和/或管理系统44还可以精确定位卫生设计差的区域、经常发生污染的区域、以及含有抗性污染物58的区域。此外,能够实现新类型的污染物58的早期标识。

清洁过程可以基于传感器数据30和清洁过程参数在若干清洁循环中被重复地改进。传感器数据30和清洁过程参数例如可以用作在控制系统18中实现的机器学习算法的训练数据。以这种方式,可以高效地优化清洁过程以用于后续清洁过程。

与清洁过程相关联的管理数据46(诸如传感器数据30和/或各种清洁参数)也被传送到远程管理系统44。远程管理系统44从多个不同清洁系统接收管理数据46,并且可以集中地向清洁系统10a提供关于各种清洁要求和/或指令的指令。管理系统44可以控制一队工业机器人12以协调整个工业环境48的清洁。

在验证扫描之后,如果不需要补充清洁措施,则移动机器人12a可以返回以对接到对接站40a。然后,移动机器人12a被再充电,并且被重新填充清洁介质34a和34b。此外,对接站清洁机器人42被控制以清洗移动机器人12a。在清洁介质34a和34b的清洁、再充电和重新填充之后,移动机器人12a可以再次巡视区域52以评估其清洁度。

备选地,对接站40a可以直接邻近表面60a-60c设置,这里是邻近输送机54设置,诸如在输送机54下方。以这种方式,移动机器人12a可以在清洁过程中保持与对接站40a的连接,以便从对接站40a连续供应电力和清洁介质34a和34b。

图3示意性地表示工业环境48中的清洁系统10b的另一示例的俯视图。将描述与图2的主要区别。

清洁系统10b包括第一移动机器人12b和第二移动机器人12c。因此,清洁系统10b对应于图1中的清洁系统10,不同之处在于包括两个移动机器人12b和12c。第一移动机器人12b包括携带传感器设备26的操纵器16。第二移动机器人12c包括携带清洁设备32的操纵器16。第二移动机器人12c还携带第一罐38a和第二罐38b。

清洁系统10b还包括第一对接站40b和第二对接站40c。第一对接站40b包括市电电源68,该市电电源68用于在第一移动机器人12b对接到市电电源68时对第一移动机器人12b充电。第二对接站40c包括用于对第二移动机器人12c充电的市电电源68、以及分别用于供应第一清洁介质34a和第二清洁介质34b的第一清洁介质供应器70a和第二清洁介质供应器70b。

在该示例中,第一移动机器人12b执行区域52的扫描以从中获取传感器数据30,并且第二移动机器人12c执行清洁过程。控制系统18控制第一移动机器人12b和第二移动机器人12c两者。

图4示意性地表示工业环境48中的清洁系统10c的另一示例的俯视图。将描述与图2的主要区别。

清洁系统10c包括固定机器人12d。因此,清洁系统10c对应于图1中的清洁系统10,不同之处在于,包括固定机器人12d、无对接站40、无对接站清洁机器人42和无牵引装置24。

该示例的固定机器人12d包括包含第一罐38a和第二罐38b的固定基座14、以及相对于基座14可移动的操纵器16。图4中的操纵器16携带传感器设备26和清洁设备32两者。固定机器人12d还被配置为扫描表面60a-60c中的每个并且对其进行清洁,基本上如结合图2所述。

图5示意性地表示工业环境48中的清洁系统10d的另一示例的俯视图。将描述与图2的主要区别。

清洁系统10d包括具有固定基座14的固定机器人12e和携带切割工具56的操纵器16。清洁系统10d对应于图1中的清洁系统10,不同之处在于包括固定机器人12e、无对接站40、无对接站清洁机器人42和无牵引装置24。此外,清洁系统10d包括固定传感器设备26和固定清洁设备32。

当不切割可摄入物品50时,切割工具56可以首先由固定机器人12e的操纵器16移动到传感器设备26。传感器设备26由此可以基于来自切割工具56的表面60a的辐射28来获取传感器数据30。然后,固定机器人12e可以相对于清洁设备32移动以进行如上所述的清洁过程,但是其中清洁设备32是固定的并且表面60a相对于清洁设备32移动。借助于固定传感器设备26,可以对输送机54进行连续监测。

图6示意性地表示工业环境48中的清洁系统10e的另一示例的俯视图。将描述与图2和图3的主要区别。

清洁系统10e包括一组移动机器人74,在这里示出为第一移动机器人12f和第二移动机器人12g。因此,清洁系统10e对应于图1中的清洁系统10,不同之处在于包括两个移动机器人12f和12g。第一移动机器人12f包括携带第一传感器设备26a和清洁设备32的操纵器16,如本文所述。第一移动机器人12f携带第一罐38a。第二移动机器人12g包括携带第二传感器设备26b和清洁设备32的操纵器16,如本文所述。第二移动机器人12g携带第二罐38b。传感器设备26a和26b中的每个被配置为从区域52获取辐射28,并且提供指示表面60a-60c的清洁度的对应传感器数据30。然而,第一传感器设备26a和第二传感器设备26b是不同类型的。

图6还示意性地示出了存在于区域52中的两种不同类型的污染物58a和58b。第一移动机器人12f被配置为借助于第一传感器设备26a检测第一类型的污染物58a,并且借助于容纳在第一罐38a中的第一清洁介质34a来清洁第一类型的污染物58a。第二移动机器人12g被配置为借助于第二传感器设备26b检测第二类型的污染物58b,并且借助于容纳在第二罐38b中的第二清洁介质34b来清洁第二类型的污染物58b。因此,第一移动机器人12f和第二移动机器人12g中的每个被配置用于特定类型的污染物58a和58b。清洁系统10e限制了将清洁介质34a和34b混合的风险。此外,清洁系统10e简化了相应移动机器人12f和12g的设计,因为它们只需要与相应清洁介质34a和34b兼容。

虽然已经参考示例性实施例描述了本公开,但是应当理解,本发明不限于上面描述的内容。例如,应当理解,零件的尺寸可以根据需要而变化。因此,本发明可以仅受所附权利要求的范围的限制。

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