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1. WO2020114019 - SYSTÈME DE COMMANDE DE ROBOT D'OPÉRATION DE NETTOYAGE ET DE BALAYAGE INTELLIGENT SANITAIRE ET MACHINE DE NETTOYAGE

Document

说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085  

权利要求书

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附图

1   2   3   4   5   6   7  

说明书

发明名称 : 环卫智能洁扫作业机器人控制系统及清扫机械

技术领域

[0001]
本发明涉及环保技术领域,具体地涉及一种环卫智能洁扫作业机器人控制系统及清扫机械。

背景技术

[0002]
随着现代科技的快速发展,智能控制技术在环卫清洁方面也越来越受到重视,现有技术中环卫清洁需事先规划好清洁路线,防止遇到交通堵塞,且清洁车的实时位置,及与目的地的距离情况依赖于清洁人员对作业路线的熟悉程度。
[0003]
现有技术中环卫的清洁多通过人工推动或机械控制等方式实现清洁车的推动与避障,必须安排有至少一个清洁人员,且对清洁人员的机械操作熟练程度有一定要求。此外,现有技术的清洁车只能实现对规划路径的地面垃圾的清理。
[0004]
发明内容
[0005]
本发明实施例的目的是提供一种环卫智能洁扫作业机器人控制系统及清扫机械,可通过自主导航和路径规划进行无人洁扫作业。
[0006]
为了实现上述目的,本发明实施例提供一种环卫智能洁扫作业机器人控制系统,该系统包括:导航系统,用于构建机器人全局地图信息并提供该全局地图信息和所述机器人的位置信息至主控制器;检测模块,该模块用于构建机器人局部地图信息并提供该局部地图信息和障碍物检测信息至所述主控制器;主控制器,该主控制器用于根据所述导航系统提供的所述全局地图信息及所述机器人的位置信息进行全局作业路径规划,并结合所述检测模块提供的所述局部地图信息和所述障碍物检测信息进行局部运动路径规划;行走系统,该系统用于控制所述机器人按照所述主控制器规划的所述局部运动路径行驶;以及作业系统,该作业系统包括:底盘垃圾清理模块,用于所述机器人在根据所述局部运动路径行驶过程中对地面垃圾的清理。
[0007]
可选的,所述导航系统包括:GPS天线,用于接收所述机器人原始的位置信息,并传输至GPS数据处理模块;4G模块,该模块包括:4G天线,用于接收GPS差分信号和/或所述全局地图信息,并将该GPS差分信号和/或全局地图信息传送至所述主控制器;GPS数据处理模块,该模块用于接收并处理所述GPS天线提供的所述机器人原始的位置信息及所述4G模块提供的所述GPS差分信号,从而得到所述机器人精准的位置信息。
[0008]
可选的,所述导航系统还可包括:IMU单元,用于测得所述机器人的姿态信息并传输至 所述主控制器,所述主控制器根据该姿态信息及所述检测模块提供的障碍物检测信息计算得到转向轮的转向角度和方向及驱动轮的速度。
[0009]
可选的,所述行走系统包括:转向电机及驱动器,用于驱动所述转向轮运动;主动轮电机及驱动器,用于驱动所述驱动轮运动;及底层控制器,用于接收由所述主控制器提供的所述转向轮的转向角度和方向及所述驱动轮的速度,并将所述转向轮的转向角度和方向转换为所述转向电机的转动角度和方向;将所述驱动轮的速度转换为所述主动轮电机的转速。
[0010]
可选的,所述行走系统还可包括:编码器/IMU单元,用于实时采集所述驱动轮的速度信息并反馈至底层控制器,所述底层控制器通过将该实时采集的速度信息与目标速度进行比较,最终不断修正所述驱动轮的运动速度直至所述机器人达到或接近目标速度。
[0011]
可选的,所述机器人的姿态信息包括:所述机器人的方向及角速度。
[0012]
可选的,所述主控制器还可用于将所述导航系统提供的所述机器人的位置信息和方向信息与目标位置信息和方向信息进行比较,并不断修正所述转向轮的转向角度及方向直至所述机器人达到或接近目标位置和方向。
[0013]
可选的,所述作业系统还可包括:交互系统,该交互系统包括:智能语音装置,该装置包括:语音输出模块,该模块用于询问行人是否有需要处理的垃圾;语音接收模块,该模块用于接收由行人反馈回来的语音信息;及语音处理模块,该模块用于对所述语音信息进行识别,判断行人是否有垃圾处理,并将判断结果传送至所述主控制器;和/或视觉装置,该装置包括:摄像头,用于获取行人手上携带物品的图像信息;及图像处理器,该处理器用于将所述摄像头获取的图像信息进行处理并进行特征提取,进而与垃圾图片进行特征比对,判断行人手上是否有垃圾处理,并将判断结果传送至所述主控制器。
[0014]
可选的,所述主控制器接收所述智能语音装置和/或视觉装置传送的所述行人手里垃圾判断结果,控制所述语音控制模块语音提示行人将垃圾扔入垃圾桶内进行垃圾收集或控制机器人继续按规划路径行驶。
[0015]
相应的,本发明还提供了一种清扫机械,包括以上所述环卫智能洁扫作业机器人控制系统。
[0016]
通过上述技术方案,本发明通过导航系统及检测模块将地图信息和机器人的位置信息及障碍物检测信息传送至主控制器,从而进行运动路径规划,并通过控制行走系统及作业系统进行规划路径途中的路面洁扫作业及行人手里垃圾的收集,相比于现有技术,本发明具有以下优点:
[0017]
(1)现有技术多通过人工控制传统机械方式从而使清洁车进行洁扫作业,本发明不需要人工参与控制即可实现规划路线的垃圾清理,大大降低了使用成本,且机器人还可在高温、雨雪天气下连续作业,工作效率更高;
[0018]
(2)本发明还可对行人随身携带的垃圾进行收集,为行人提供了便利性。
[0019]
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

[0020]
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
[0021]
图1是本发明一实施例提供的环卫智能洁扫作业机器人控制系统结构框图。
[0022]
图2是本发明一实施例提供的导航系统结构框图。
[0023]
图3是本发明一实施例提供的行走系统结构框图。
[0024]
图4为本发明一实施例提供的作业系统结构框图。
[0025]
图5为本发明一实施例提供的视觉装置工作流程图。
[0026]
图6为本发明一实施例提供的对行人垃圾进行收集的流程图。
[0027]
图7为本发明一实施例提供的环卫智能洁扫作业机器人整体结构图。

具体实施方式

[0028]
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
[0029]
图1是本发明一实施例提供的环卫智能洁扫作业机器人控制系统结构框图。该控制系统包括:导航系统,该系统用于构建机器人全局地图信息并提供该全局地图信息和机器人的位置信息至主控制器;检测模块,该模块用于构建机器人局部地图信息并提供该局部地图信息和障碍物检测信息至主控制器;主控制器,该主控制器用于根据导航系统提供的全局地图信息及机器人的位置信息进行全局作业路径规划,并结合检测模块提供的局部地图信息和障碍物检测信息进行局部运动路径规划;行走系统,该系统用于控制机器人按照主控制器规划的局部运动路径行驶;以及作业系统,该系统用于机器人在根据局部运动路径行驶过程中对地面垃圾的清理及行人随身携带垃圾的收集。
[0030]
智能洁扫作业机器人控制系统接收到启动指令后,导航系统进行机器人全局地图信息构建并将该全局地图信息和机器人位置信息传送至主控制器,主控制器进行全局作业路径规划,选取当前时刻道路畅通的路径作为作业路径,然后检测模块对该作业路径上的具体路况及障碍物进行检测,从而将该作业路径的局部地图信息及障碍物检测信息传送至主控制器,主控制器进行局部作业路径的规划,并驱动行走系统按照规划的运动路径行驶,同时控制作业系统进行地面垃圾的清理及行人随身携带垃圾的收集。
[0031]
可以理解,全局地图信息可包括道路路径、洁扫作业的目的地及道路交通情况,根据道路路径及目的地信息,主控制器进行全局作业路径规划时,可同时规划出多条全局作业路径,而根据道路交通情况信息,可先选择路径畅通的路线进行作业,以免交通堵塞,影响作业的进行。
[0032]
局部地图信息可包括环卫智能洁扫作业机器人所处的路面的路面情况,根据局部地图信 息和障碍物检测信息可进行局部运动路径规划,避开障碍物,且选择路面环境较好的路径。
[0033]
其中,导航系统可持续将更新的全局地图信息和机器人位置信息传送至主控制器,若在作业途中发现之前规划好的全局作业路径有拥堵情况,则主控制器可进行全局作业路径的重新选择,并根据检测模块发送的新全局作业路径的局部地图信息和障碍物信息进行局部运动路径的重新规划。
[0034]
可以理解,主控制器可具有路线记忆功能,当完成一条路径的清洁作业进行另一条全局作业路径的规划时,主控制器可避开之前已进行过洁扫作业的路段,而选择未进行过洁扫作业的路段进行规划。
[0035]
图2是本发明一实施例提供的导航系统结构框图。该导航系统包括:GPS天线,用于接收机器人原始的位置信息,并传输至GPS数据处理模块;信息接收模块,用于接收GPS差分信号和/或全局地图信息,并将该GPS差分信号和/或全局地图信息传送至主控制器;GPS数据处理模块,用于接收并处理GPS天线提供的机器人原始的位置信息及信息接收模块提供的GPS差分信号,从而得到机器人精准的位置信息。
[0036]
导航系统接收到启动指令后,一方面信息接收模块接收来自后台服务器的基站的GPS差分信号和/或全局地图信息,并将该信息传送至主控制器,然后主控制器将GPS差分信号传送至GPS数据处理模块;另一方面,GPS天线接收机器人原始的位置信息,并传送至GPS数据处理模块,最后GPS数据处理模块将接收的GPS差分信号及机器人原始的位置信息进行一定的算法处理后得出机器人精确的位置信息,并发送给主控制器。接收模块可对全局地图信息进行缓存,当导航系统接收到启动指令后,若接收模块缓存有较新的全局地图信息,则可直接将该全局地图信息传送至主控制器,而不需要重新接收全局地图信息。
[0037]
其中GPS天线接收的机器人原始的位置信息为未修正的位置信息,可能存在误差,因此需要基站发送的GPS差分信号来进行位置修正,以得到机器人更准确的位置信息。
[0038]
其中,信息接收模块可以选择多种通信方式(电台、4G或其他)。
[0039]
主控制器根据GPS数据处理模块传送的机器人精确的位置信息及来自信息接收模块的地图信息进行全局作业路径规划。
[0040]
可以理解,全局地图信息可包括道路路径、洁扫作业的目的地及道路交通情况,根据道路路径及目的地信息,主控制器进行全局作业路径规划时,可同时规划出多条全局作业路径,而根据道路交通情况信息,可先选择路径畅通的路线进行作业,以免交通堵塞,影响作业的进行。
[0041]
其中,信息接收模块及GPS数据处理模块可持续将更新的全局地图信息和机器人精确的位置信息传送至主控制器,若在作业途中发现之前规划好的全局作业路径有拥堵情况,则主控制器可进行全局作业路径的重新选择。
[0042]
可以理解,主控制器可具有路线记忆功能,当完成一条路径的清洁作业进行另一条全局作业路径的规划时,主控制器可避开之前已进行过洁扫作业的路段,而选择未进行过洁扫作业的路段进行规划。
[0043]
图3是本发明一实施例提供的行走系统结构框图。该行走系统包括:转向电机及驱动器,用于驱动转向轮运动;主动轮电机及驱动器,用于驱动驱动轮运动;及底层控制器,用于接收由主控制器提供的转向轮的转向角度和方向及驱动轮的速度,并将转向轮的转向角度和方向转换为转向电机的转动角度和方向;将驱动轮的速度转换为主动轮电机的转速。
[0044]
主控制器完成运动路径规划后,经过一定的算法计算出转向轮的转向角度和方向及驱动轮的速度,并将转向轮的转向角度和方向及驱动轮的速度发送至底层控制器,底层控制器通过一定的算法运算将转向轮的转向角度和方向转换为转向电机的转动角度和方向;将驱动轮的速度转换为主动轮电机的转速,从而驱动转向轮按照计算出的转向轮的转向角度和方向、驱动轮按照计算出的驱动轮的速度运动。
[0045]
其中,转向轮的转向角度和方向及驱动轮的速度是通过主控制器对机器人姿态信息及检测模块提供的障碍物检测信息计算得到的,机器人的姿态信息包括:机器人的方向及角速度,可由导航系统中的IMU单元测量得到。
[0046]
可以理解,主动轮电机驱动器和转向电机驱动器分别用于接收底层控制器发送的该转向电机的转动角度和方向及该主动轮电机的速度,并驱动该转向电机按照指定的转动角度和方向、该主动轮电机按照指定的速度运作。
[0047]
行走系统还可包括:编码器/IMU单元,用于实时采集驱动轮的速度信息并反馈至底层控制器,底层控制器通过将该实时采集的速度信息与目标速度进行比较,最终不断修正所述驱动轮的运动速度直至所述机器人达到或接近目标速度。
[0048]
其中,目标速度为无障碍物情况下设定的机器人驱动轮的速度,通过对驱动轮的运动速度进行不断修正,可保证完成清洁作业的同时避免浪费不必要的时间。
[0049]
可以理解,目标速度值可为保证机器人完成地面清洁作业所需的最大速度值,超过该速度值则可能导致地面清洁不到位,因此对驱动轮的运动速度的修正应保证不超过该目标速度值。当然,根据洁扫作业路段状况的不同,该目标速度值可在不同路段设置为不同值。
[0050]
编码器/IMU单元还可用于采集机器人里程信息,通过一定计算得到机器人的位置信息,必要情况下可作为导航系统测得的机器人位置的备用信息。
[0051]
主控制器还用于将导航系统提供的机器人的位置信息和方向信息与目标位置信息和方向信息进行比较,并不断修正转向轮的转向角度及方向直至机器人达到或接近目标位置和方向。
[0052]
目标位置和方向为无障碍物时设定的机器人的位置和方向,根据该目标位置和方向不断修正转向轮的转向角度及方向以使机器人达到或接近目标位置和方向。
[0053]
检测模块还具有定位功能,可例如包括激光雷达和视觉系统等,可用于室内。当机器人进行室外洁扫作业时,导航系统可同时提供机器人的位置信息和方向信息,从而与目标位置信息和方向信息进行比较;而当机器人进行室内洁扫作业时,可通过检测模块(激光、视觉等)构建的地图信息确定机器人位置和方向信息,从而与目标位置信息和方向信息进行比较。
[0054]
机器人进行室外洁扫作业时,机器人的位置信息由导航系统中的GPS数据处理模块提供, 机器人的方向信息由导航系统中IMU模块提供;机器人进行室内洁扫作业时,机器人的位置信息由检测模块提供,机器人的方向信息由导航系统中IMU模块提供。
[0055]
图4为本发明一实施例提供的作业系统结构框图。该作业系统包括:底盘垃圾清理模块,该模块包括:风机、底盘作业装置及扫盘,用于底盘地面垃圾的清理。其中,底盘作业装置和扫盘可通过主控制器的指令进行启动和停止。
[0056]
所述作业系统还可包括:交互系统,该交互系统可包括智能语音装置和/或视觉装置,该智能语音装置包括:语音输出模块,用于询问行人是否有需要处理的垃圾;语音接收模块,用于接收由行人反馈回来的语音信息;及语音处理模块,用于对语音信息进行识别,判断行人是否有垃圾处理,并将判断结果传送至主控制器。视觉装置包括:摄像头,用于获取行人手上携带物品的图像信息;及图像处理器,用于将摄像头获取的图像信息进行处理并进行特征提取,进而与垃圾图片进行特征比对,判断行人手上是否有垃圾处理,并将判断结果传送至主控制器。
[0057]
其中,主控制器接收智能语音装置和/或视觉装置传送的行人手里垃圾判断结果,控制语音控制模块语音提示行人将垃圾扔入垃圾桶内进行垃圾收集或控制机器人继续按规划路径行驶。
[0058]
主控制器发出行人垃圾收集指令后,智能语音装置通过语音输出模块询问行人是否有随身携带的垃圾需要处理,语音接收模块接收由行人反馈回来的语音信息并通过语音处理模块对语音信息进行识别,判断行人是否有随身携带的垃圾需要处理,并将判断信息传送至主控制器。当判断出行人有垃圾需要处理时,由主控制器控制机器人停止前进,等待行人将垃圾扔入垃圾桶,然后继续前进;当判断出行人没有垃圾需要处理时,机器人继续按照规划的路线前进。
[0059]
其中,由智能语音模块和/或视觉装置提供的行人是否有垃圾需要处理的判断信息传送至主控制器后,主控制器通过输出转向轮和驱动轮的转向角度和方向及速度信息,从而控制机器人停止或者继续前进。
[0060]
作为一实施例,当主控制器接收到行人有随身携带的垃圾需要处理的信息时,可控制机器人行驶至行人附近,再通过语音输出模块语音提示行人将垃圾扔入垃圾桶。
[0061]
图5为本发明一实施例提供的视觉装置工作流程图。该流程图包括以下步骤:
[0062]
步骤501,图像采集,通过安装在机器人上的摄像头,实时获取行人手上携带物品的图像信息,并将其转换为图像处理器可以识别与处理的数据格式(如JPEG、TIFF、RAW、BMP等)。
[0063]
步骤502,特征提取,在获取到已处理过的图像信息后,图像处理器首先对获取的图像信息进行噪声过滤,然后采用边缘检测等分割方法对图像进行分割,并对图像的关键特征进行分析与提取。
[0064]
步骤503,分类,获取图片的关键特征后,图像处理器会将获取的图片与之前保存的垃圾图片进行关键特征比对分类,从而判断行人手上是否有垃圾需要处理。
[0065]
步骤504,分析结果输出,图像处理器将图片处理后的结果发送给主控制器。
[0066]
其中,当判定行人有垃圾需要处理,则主控制器控制机器人行驶至携带垃圾的行人附近并语音提示其将垃圾扔入垃圾桶内,之后继续按规划路线进行作业;如果判定行人没有垃圾需要处理,则主控制器控制器人按规划路线进行作业。
[0067]
图6为本发明一实施例提供的对行人垃圾进行收集的流程图。该流程图包括以下步骤:
[0068]
步骤601,行人是否有垃圾需要处理,若判断结果为“是”,则执行步骤602;若判断结果为“否”,则执行步骤603。
[0069]
判断行人是否有垃圾需要处理可通过智能语音装置和/或视觉装置对行人手里的垃圾信息进行采集,其中,智能语音装置,包括:语音输出模块,用于询问行人是否有需要处理的垃圾;语音接收模块,用于接收由行人反馈回来的语音信息;及语音处理模块,用于对语音信息进行识别,判断行人是否有垃圾处理,并将判断结果传送至主控制器;和/或视觉装置,包括:摄像头,用于获取行人手上携带物品的图像信息;及图像处理器,用于将摄像头获取的图像信息进行处理并进行特征提取,进而与垃圾图片进行特征比对,判断行人手上是否有垃圾处理,并将判断结果传送至主控制器。
[0070]
步骤602,语音提示扔垃圾。主控制器接收智能语音装置和/或视觉装置传送的行人手里垃圾判断结果,从而控制语音控制模块语音提示行人将垃圾扔入垃圾桶内进行垃圾收集或控制机器人继续按规划路径行驶。
[0071]
其中,当主控制器接收到行人有随身携带的垃圾需要处理的信息时,可控制机器人行驶至行人附近,再通过语音输出模块语音提示行人将垃圾扔入垃圾桶。
[0072]
步骤603,继续按规划路径行驶。当接收到行人没有随身携带的垃圾需要处理或检测到行人已经将垃圾扔入垃圾桶内时,继续按规划路径作业。
[0073]
其中,当检测到行人已经将垃圾扔入垃圾桶内时,还需确定行人已退到安全距离后,才可继续按规划路径作业。
[0074]
步骤604,是否到达目的地。当机器人到达目的地时,洁扫作业结束;当机器人没有到达目的地时,继续重复以上步骤,周期性判断行人是否有垃圾需要处理。
[0075]
图7为本发明一实施例提供的环卫智能洁扫作业机器人整体结构图。
[0076]
一方面信息接收模块接收来自后台服务器的基站的GPS差分信号和/或全局地图信息,并将该信息传送至主控制器,然后主控制器将GPS差分信号传送至GPS系统;另一方面,GPS天线接收机器人原始的位置信息,并传送至GPS系统,最后GPS系统将接收的GPS差分信号及机器人原始的位置信息进行一定的算法处理后得出机器人精确的位置信息,并发送给主控制器,主控制器根据GPS系统传送的机器人精确的位置信息及来自信息接收模块的地图信息进行作业路径规划,并结合激光雷达提供的障碍物检测信息进行运动路径规划。接收模块可对全局地图信息进行缓存,当导航系统接收到启动指令后,若接收模块缓存有较新的全局地图信息,则可直接将该全局地图信息传送至主控制器,而不需要重新接收全局地图信息。
[0077]
主控制器完成运动路径规划后,经过一定的算法计算出转向轮的转向角度和方向及驱动轮的速度,从而使机器人按照指定的运动路径行驶。
[0078]
机器人行驶过程中,风机、底盘作业装置及扫盘负责底盘地面垃圾的清理;智能语音装置用于与行人进行交互,从而对行人随身携带的垃圾进行收集。
[0079]
主控制器发出行人垃圾收集指令后,智能语音装置发出询问行人是否有随身携带的垃圾需要处理的语音信息,并接收和识别由行人反馈回来的语音信息,判断行人是否有随身携带的垃圾需要处理,然后将判断信息传送至主控制器。当判断出行人有垃圾需要处理时,由主控制器控制机器人停止前进,等待行人将垃圾扔入垃圾桶,然后继续前进;当判断出行人没有垃圾需要处理时,机器人继续按照规划的路线前进。
[0080]
其中,主控制器通过输出转向轮和驱动轮的转向角度和方向及速度信息,从而控制机器人停止或者继续前进。
[0081]
作为一实施例,当主控制器接收到行人有随身携带的垃圾需要处理的信息时,可控制机器人行驶至行人附近,再通过智能语音装置语音提示行人将垃圾扔入垃圾桶。
[0082]
机器人可采用直流电源供电,内部配置可具有电压和电量智能识别功能的电池模块,随时显示电压和电量信息,防止电压跳变而引起机器人故障及电量不足而影响作业的进行。
[0083]
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式,但是,本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明实施例的技术构思范围内,可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
[0084]
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0085]
此外,本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明实施例的思想,其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

权利要求书

[权利要求 1]
一种环卫智能洁扫作业机器人控制系统,其特征在于,该系统包括: 导航系统,用于构建机器人全局地图信息并提供该全局地图信息和所述机器人的位置信息至主控制器; 检测模块,用于构建机器人局部地图信息并提供该局部地图信息和障碍物检测信息至所述主控制器; 主控制器,用于根据所述导航系统提供的所述全局地图信息及所述机器人的位置信息进行全局作业路径规划,并结合所述检测模块提供的所述局部地图信息和所述障碍物检测信息进行局部运动路径规划; 行走系统,用于控制所述机器人按照所述主控制器规划的所述局部运动路径行驶;以及 作业系统,包括: 底盘垃圾清理模块,用于所述机器人在根据所述局部运动路径行驶过程中对地面垃圾的清理。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于,所述导航系统包括: GPS天线,用于接收所述机器人原始的位置信息,并传输至GPS数据处理模块; 信息接收模块,用于接收GPS差分信号和/或所述全局地图信息,并将该GPS差分信号和/或所述全局地图信息传送至所述主控制器; GPS数据处理模块,用于接收并处理所述GPS天线提供的所述机器人原始的位置信息及所述信息接收模块提供的所述GPS差分信号,从而得到所述机器人精准的位置信息。
[权利要求 3]
根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于,所述导航系统还包括:IMU单元,用于测得所述机器人的姿态信息并传输至所述主控制器,所述主控制器根据该姿态信息及所述检测模块提供的障碍物检测信息计算得到转向轮的转向角度和方向及驱动轮的速度。
[权利要求 4]
根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于,所述行走系统包括: 转向电机及驱动器,用于驱动所述转向轮运动; 主动轮电机及驱动器,用于驱动所述驱动轮运动;及 底层控制器,用于接收由所述主控制器提供的所述转向轮的转向角度和方向及所述驱动轮的速度,并将所述转向轮的转向角度和方向转换为所述转向电机的转动角度和方向;将所述驱动轮的速度转换为所述主动轮电机的转速。
[权利要求 5]
根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于,所述行走系统还包括:编码器/IMU单元,用于实时采集所述驱动轮的速度信息并反馈至所述底层控制器,所述底层控制器通过将 该实时采集的速度信息与目标速度进行比较,最终不断修正所述驱动轮的运动速度直至所述机器人达到或接近目标速度。
[权利要求 6]
根据权利要求3所述的控制系统,其特征在于,所述机器人的姿态信息包括:所述机器人的方向及角速度。
[权利要求 7]
根据权利要求6所述的控制系统,其特征在于,所述主控制器还用于将所述导航系统提供的所述机器人的位置信息和方向信息与目标位置信息和方向信息进行比较,并不断修正所述转向轮的转向角度及方向直至所述机器人达到或接近目标位置和方向。
[权利要求 8]
根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于,所述作业系统还包括: 交互系统,包括: 智能语音装置,和/或 视觉装置, 所述智能语音装置包括: 语音输出模块,用于询问行人是否有需要处理的垃圾; 语音接收模块,用于接收由行人反馈回来的语音信息;及 语音处理模块,用于对所述语音信息进行识别,判断行人是否有垃圾处理,并将判断结果传送至所述主控制器; 所述视觉装置包括: 摄像头,用于获取行人手上携带物品的图像信息;及 图像处理器,用于将所述摄像头获取的图像信息进行处理并进行特征提取,进而与垃圾图片进行特征比对,判断行人手上是否有垃圾处理,并将判断结果传送至所述主控制器。
[权利要求 9]
根据权利要求8所述的控制系统,其特征在于,所述主控制器接收所述智能语音装置和/或视觉装置传送的所述行人手里垃圾判断结果,控制所述语音控制模块语音提示行人将垃圾扔入垃圾桶内进行垃圾收集或控制机器人继续按规划路径行驶。
[权利要求 10]
一种清扫机械,其特征在于,该清扫机械包括权利要求1所述的控制系统。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]  
[ 图 6]  
[ 图 7]