本發明涉及智能家居控制領域，具體涉及擺動式擦窗機器人玻璃邊緣檢測方法。

背景技術：

由于智慧生活的快速普及，各種類型的擦窗機器人越來越多地出現在人們的日常生活中，其中擺動式擦窗機器人因其采用負壓吸附原理，外形結構簡單，同時將擦窗轉盤當做行走機構完成擺動式行走動作，將吸附、行走以及擦拭動作合一，在消除擦痕的同時能最大限度地改善擦拭效果而在市面上較為常見。擦窗機器人要實現較高的擦除率，必須保證能準確判定出所擦窗戶邊框的位置，但是目前市場上擺動式擦窗機器人仍存在著對玻璃邊緣位置存在誤判、玻璃擦除率不穩定等情況。例如，當玻璃表面存在較大臟物時，擦窗機器人容易將此臟物位置判斷為玻璃邊緣，直接執行后續方向切換流程，從而導致擦除不干凈和擦窗死區的出現。因此如何準確判斷出玻璃邊緣并提高擦除率成為一個有待研究的重點。

目前，針對擦窗機器人的研究主要集中在外形結構設計、驅動方式設計、控制方法等方面，針對具體的玻璃邊緣檢測方法研究較少。姚重彬給出了市面上較為流行的兩款智能擦窗機器人的詳細比較(姚重彬.智能擦玻璃機器人的研究和應用分析[J].科技風,2015(15):119-120.),大體介紹了擺動式擦窗機器人的外形結構設計以及擦除方法，但卻沒有針對控制方法中的玻璃邊緣檢測進行描述分析；長春工程學院的杜微、孫雅萍、孟艷萍通過對擦窗機器人在跨越運動時的力學分析，得出了一般情況下機器人在跨越時保證不發生傾翻和下滑的狀態下進行跨越的條件公式(杜微,孫雅萍,孟艷萍.擦窗機器人越障問題的研究[J].科技創新與應用,2015(34):79-79.)，但其針對的是兩個車體的履帶式擦窗機器人，機械結構復雜，未給出本發明所提出問題的解決方案；王舒歡、李紅利將語音控制方法加入到擦窗機器人的控制中，采用了DTW(Dynamic Time Warping,動態時間規整)語音識別技術，將控制任務進行了一定程度上的細分(王舒歡.一種語音控制擦窗機器人方法:中國,104865973[P].2015-08-26)，但其研究基于擦窗機器人已經能完成基本運動功能之上進行的遙控控制方法的研究，并未涉及擦窗機器人控制器內部程序針對玻璃邊緣檢測方面的判斷處理方法。

技術實現要素：

本發明要克服現有技術的上述缺點，提供一種擺動式擦窗機器人玻璃邊緣檢測方法。

本發明針對擺動式擦窗機器人具體控制流程中玻璃邊緣檢測相關部分，給出使用容錯判斷模式準確判斷玻璃邊緣的方法，旨在解決擺動式擦窗機器人現有技術中存在的玻璃邊緣觸碰檢測不準確問題，使得擺動式擦窗機器人在工作中盡可能地減少擦窗死區，提高擦除率。

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是：在玻璃邊緣檢測過程中加入容錯判斷模式，其具體執行流程如圖1所示；在擺動式擦窗機器人擦除作業過程中允許擦窗機器人擦窗底盤對玻璃邊緣位置進行一次誤判，當擦窗機器人將某處暫時判定為玻璃邊緣時，擦窗機器人通過退回一步再擦除的方式驗證第一次判斷結果。若兩次擦除過程中均發現此處存在玻璃邊緣，則認為第一足M1已經以較大可能性抵達玻璃邊緣，此后，通過控制擦窗機器人的另一個擦窗底盤(第一足M2)向行進方向進行相同于第一足M1的運動，判定第一足M2是否抵達玻璃邊緣，當且僅當第一足M1和第一足M2同時判定為抵達玻璃邊緣，才判定此處為玻璃邊緣位置并置相應標志位。具體步驟如下：

步驟1：控制第一足M1向行進方向運行，并實時檢測其功率反饋情況，如果在擦窗機器人機身傾斜角度限定范圍(機身角度限定范圍)內檢測到觸碰玻璃邊緣，則控制第一足M1后退一定角度，此后第一足M1繼續向前運動并檢測功率反饋大小，如果在機身角度限定范圍內并未檢測到觸碰玻璃邊緣，則說明第一次判定為誤判，擦窗機器人不執行后續流程，直接進入正常行走模式；相反，如果第二次第一足M1同樣檢測到觸碰玻璃邊緣，則說明第一足M1以較大可能性抵達玻璃邊緣，置第一足M1觸碰玻璃邊緣標志位為1，后續執行步驟2。

步驟2：控制第一足M2向行進方向運動，并實時檢測其功率反饋情況，如果在機身角度限定范圍內檢測到觸碰玻璃邊緣，則控制第一足M2后退一定角度，此后第一足M2繼續向前運動并檢測功率反饋大小，如果在機身角度限定范圍內并未檢測到觸碰玻璃邊緣，則說明第一足M2第一次判定為誤判，步驟1中第一足M1玻璃邊緣的檢測也為誤判，擦窗機器人不執行后續流程，直接進入正常行走模式；相反，如果第二次第一足M2同樣檢測到觸碰玻璃邊緣，則說明第一足M2抵達玻璃邊緣，置第一足M2觸碰玻璃邊緣標志位為1。

步驟3：置擦窗機器人準確抵達玻璃邊緣標志位為1，同時，為了減少其它標志位對后續程序執行邏輯的影響，清除第一足M1、第一足M2觸碰玻璃邊緣標志位，此時擦窗機器人準確找到玻璃邊緣位置。

以上步驟均通過編寫為計算機軟件運行，它包括兩大部分，第一部分是擦窗機器人某個足對玻璃邊緣的判定，包括前后兩次檢測確認；第二部分另一個足兩次檢測確認，對前一個足觸碰玻璃邊緣判定進行驗證。通過二者的配合，可以實現擺動式擦窗機器人對玻璃邊緣有效地觸碰檢測。

本發明提供的擺動式擦窗機器人玻璃邊緣檢測方法對比現有技術有如下的有益效果：

1、引入容錯判斷模式，多次驗證觸碰玻璃邊緣準確性，有效避免擦窗機器人對玻璃邊緣的誤判，減少擦窗死區。

2、多次判斷檢驗過程可以增大對玻璃污漬較多區域的清潔力度，使擦窗機器人工作效率更好、使用效果更明顯。

附圖說明

圖1是本發明的擺動式擦窗機器人容錯判斷模式執行流程圖

圖2是本發明的擺動式擦窗機器人玻璃邊緣檢測方法實驗所用Win-Robot擺動式擦窗機器人；

圖3是容錯模式針對玻璃表面臟物執行示意圖；

圖4是容錯模式針對玻璃邊緣執行示意圖；

具體實施方式

以下結合附圖對本發明一種擺動式擦窗機器人玻璃邊緣檢測方法通過簡單實例作進一步描述。

本發明一種擺動式擦窗機器人玻璃邊緣檢測方法主要有以下內容：在玻璃邊緣檢測過程中加入容錯判斷模式，其具體執行流程如圖1所示；在擺動式擦窗機器人擦除作業過程中允許擦窗機器人擦窗底盤對玻璃邊緣位置進行一次誤判，當擦窗機器人某個擦窗底盤對應電機(第一足M1)第一次被檢測到超過設定閾值的電機功率反饋正向跳變(觸碰玻璃邊緣)時，擦窗機器人將此處暫時判定為玻璃邊緣，此處也有可能為較大的臟物，此后，擦窗機器人退回一步并再次對此處進行擦除作業，同時記錄第二次擦除過程中第一足M1功率反饋正向跳變情況，即進行第二次擦除以驗證第一次判斷結果。若兩次擦除過程中均發現此處存在玻璃邊緣，則認為第一足M1已經以較大可能性抵達玻璃邊緣，此后，通過控制擦窗機器人的另一個擦窗底盤(第一足M2)向行進方向進行相同于第一足M1的運動，判定第一足M2是否抵達玻璃邊緣，當且僅當第一足M1和第一足M2同時判定為抵達玻璃邊緣，才判定此處為玻璃邊緣位置并置相應標志位。在實施案例中，使用圖2所示Win-Robot擺動式擦窗機器人，其部分基本參數如下：

凈重：0.94kg

尺寸：300×150×120mm(長*寬*高)

擦窗底盤軸心距：150mm

轉盤半徑：145mm

擦除速度：4分鐘/平方公尺

以第一足M1先觸碰玻璃邊緣為例，實例實施具體過程如下：

步驟1：兩次驗證第一足M1是否觸碰玻璃邊緣

在玻璃邊緣前方使用泥漿涂出一片較大的區域模擬玻璃表面臟物，使用Win-Robot擺動式擦窗機器人進行擦除時，當其第一足M1進入該區域進行擦除時，第一足M1由于受到突變的阻力而產生較大的功率反饋突變，即檢測到觸碰玻璃邊緣，于是第一足M1會向后退回一定角度后，再繼續向前擦除，由于第一次已經擦過的路徑不再有泥漿，因此第二次向前運動時，Win-Robot并沒有檢測到觸碰玻璃邊緣，擦窗機器人正常向前行走，容錯模式針對玻璃表面臟物運行示意圖如圖3所示。

步驟2：第一足M2兩次往復運動驗證第一足M1觸碰玻璃邊緣判斷準確性。

設定程序，Win-Robot抵達玻璃邊緣后停止運動并發出報警，在具體實施過程中將Win-Robot放置于玻璃邊緣附近，保持玻璃表面無明顯污漬，使Win-Robot靠近玻璃邊緣運動，Win-Robot的容錯判斷模式針對玻璃邊緣運行示意圖如圖4所示。在第一足M1確認觸碰玻璃邊緣后，Win-Robot控制第一足M2執行圖4中④-⑦的過程，到達過程⑦后，Win-Robot停止運動，并提示已經抵達玻璃邊緣，符合實驗預期。

步驟3：清除與設置相應標志位。

在Win-Robot的軟件工程中，設置擦窗機器人抵達玻璃邊緣標志位為1，清除第一足M1和第一足M2觸碰玻璃邊緣標志位，通過設置對應的全局變量即可實現該步驟。

本說明書實施例所述的內容僅僅是對發明構思的實現形式的列舉，本發明的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發明的保護范圍也及于本領域技術人員根據本發明構思所能夠想到的等同技術手段。