[发明专利]水下清洗机器人及其爬行方法、运动路径规划方法和系统

说明书

一种水下清洗机器人及其爬行方法以及水下机器人的运动路径规划方法和系统，所述机器人包括机身(10)及把手(20)，水下清洗机器人在水下作业时，把手(20)能够相对所述机身(10)浮动。当水下清洗机器人在水底作业时，机身(10)前行方向为近似水平方向，把手(20)的浮心高于机身(10)的重心并远离机身(10)；当水下清洗机器人在水中沿墙壁爬行时，机身(20)前行方向为近似竖直方向，把手(20)的浮心高于机身(10)的重心并靠近机身(10)，这样把手(20)受到的竖直向上的浮力能够调整把手(20)相对机身(10)的位置以平衡机器人的重心和浮心，自动纠正机器人倾斜的程度，避免机器人走偏方向和从墙壁掉落，保证了机器人在水下作业运动的平稳性。所述水下机器人的运动路径规划方法和系统，可以避免清洗死角和电缆线缠绕。

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别是涉及一种水下清洗机器人及其爬行方法、运动路径规划方法和系统。

背景技术

用于满足日常使用的智能家居机器人已经走进了人们的生活，各种不同类型的智能家居机器人已经能够代替人工进行各种工作。

水下清洗机器人，一种用于清洁私人泳池或公共泳池的清洁装置。利用水下清洗机器人对私人泳池或公共泳池进行清洁能够节省人力，并且相比人力清洁水下清洗机器人清洁的更为彻底，因此利用水下清洗机器人来代替人力进行泳池的清洁势必会成为一种趋势。

公开号为CN101695832的专利文献公开了一种水下清洗机器人，其机身内收容有诸如电机的驱动机构和用于收容水中赃物的过滤袋；机身的底部与背部分别开设有进水口与出水口，通过水泵，用于将池水自进水口吸入机身内部，并经过滤后自出水口喷入池内，从而实现净化池水的目的，通过电机驱动机身底部的行走轮转动实现机器人行走。该水下清洗机器人在清洗侧壁时，通过水泵喷力、前后轮对墙壁的摩擦力以及机器人本身重力和浮力共同作用下，使得机器人紧贴墙壁上下运动，实现对水池侧壁进行清洗。

目前，水下清洗机器人在水下作业，例如，在水里爬墙清洗时，水下清洗机器人不能自动调节重心和浮心(流体中的物体的浮心位置，是指被该物体排开的那部分流体的重心位置)。这样，在爬墙作业的过程中，水下清洗机器人可能会从墙上摔落或者不会按照规定的清洗路线行走，运动平稳性差。

此外，传统技术中，水下清洗机器人智能识别机器与X轴的夹角，并且其在泳池内的运动轨迹是不可预测的，传统技术中的水下清洗机器人在泳池内的运动是随机的。在这些传统技术的水下清洗机器人进行泳池清洁的技术方案中，因为只能识别到机器与空间坐标系内一个轴的夹角，并且运动是不可预测的，所以就会造成机器电缆线缠绕，并且其不可预测的运动轨迹可能会出现清洁死区，达不到清洁泳池的效果。

发明内容

基于此，本发明的目的之一是提供一种运动平稳的水下清洗机器人及其爬行方法。

本发明的目的之二是针对机器电缆线缠绕、出现清洁死区，达不到清洁泳池的效果问题，提供一种水下清洗机器人运动路径规划方法及系统。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种水下清洗机器人，包括机身及设于所述机身上的把手，所述水下清洗机器人在水底爬行作业和/或水下爬墙作业时，所述把手在浮力作用下能够相对于所述机身浮动。

在本申请中，由于把手能够相对所述机身浮动，这样，当水下清洗机器人在水底作业时，机身前行方向为近似水平方向，把手会受到水的浮力作用上浮，把手的浮心高于机身的重心并远离机身；当水下清洗机器人在水中沿墙壁爬行时，机身前行方向为近似竖直方向，把手会受到水的浮力作用上浮，把手的浮心高于机身的重心并靠近机身，这样把手受到的竖直向上的浮力能够调整把手相对机身的位置以平衡机器人的重心和浮心，自动纠正机器人倾斜的程度，避免机器人走偏方向和从墙壁掉落，保证了机器人在水下作业运动的平稳性。