机器人及其门体控制系统和门体控制方法与流程

1.本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人及其门体控制系统和门体控制方法。


背景技术：

2.目前，随着移动互联网、人工智能、物联网、大数据等技术的快速发展，机器人产品(送餐机器人、配送机器人、消毒机器人等)逐渐应用于日常的生活中。现有技术中，机器人在开启舱门的过程中，主要是采用检测器检测舱门的开启角度来判断舱门的开启状态，进而实现自动开启舱门的目的。然而，舱门在完全打开和完全关闭时，不可避免地会产生机械冲击，导致门体的损坏或者机器人本体的损伤。
3.因此，如何避免舱门在完全打开和完全关闭时由于存在机械冲击导致机器人受损，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种机器人及其门体控制系统和门体控制方法，该门体控制系统可以对门体的速度进行控制，从而可以防止门体在开、关门时发生机械冲击，提高门体的使用寿命。
5.为实现上述目的，本发明提供一种门体控制系统，包括：
6.第一检测部，用于在所述门体开启过程中检测所述门体是否进入完全打开状态；
7.第二检测部，用于在所述门体关闭过程中检测所述门体是否进入完全关闭状态；
8.控制部，与所述第一检测部和所述第二检测部相连，用于在所述第一检测部被触发后控制所述门体停止运动、在所述第二检测部被触发后控制门体停止运动；
9.驱动器，与所述控制部相连，用于驱动所述门体转动；
10.传动机构，设于所述驱动器和所述门体之间，用于传递所述驱动器的驱动力，以带动所述门体转动。
11.可选地，还包括用于检测所述驱动器的转速的第三检测部；所述控制部可根据所述第三检测部检测的数据获取所述门体所在的位置，并在所述门体转至预设位置时调整所述驱动器的速度。
12.可选地，所述第三检测部为霍尔传感器。
13.可选地，所述第一检测部为光电开关，所述系统还包括设于所述门体上并用于触发所述光电开关的挡片。
14.可选地，所述第二检测部为微动开关，所述系统还包括设于所述门体上并用于触发所述微动开关的触脚。
15.本发明还提供一种门体控制方法，应用于上述任一项所述的门体控制系统，包括：
16.控制所述门体加速至第一预设速度并以所述第一预设速度运行；
17.在所述门体转至整个开门行程的第一预设位置或整个关门行程的第二预设位置
时控制所述门体减速至第二预设速度并以所述第二预设速度运行，其中，所述第二预设速度的大小小于所述第一预设速度的大小；
18.在所述门体进入完全打开或关闭状态时，控制所述门体减速至零。
19.可选地，所述控制所述门体加速至第一预设速度并以所述第一预设速度运行的步骤之后，还包括：
20.在开门行程中收到关门指令或在关门行程中收到开门指令时，控制所述门体减速至零；
21.控制所述门体反向加速至第三预设速度并以所述第三预设速度运行；
22.在所述门体进入完全关闭或打开状态时，控制所述门体减速至零。
23.本发明还提供一种机器人，包括上述任一项所述的门体控制系统。
24.可选地，还包括设有储物仓并供所述门体控制系统安装的机器人本体，所述储物仓设有与所述门体控制系统相连的两个所述门体。
25.相对于上述背景技术，本发明实施例所提供的门体控制系统，包括第一检测部、第二检测部和控制部，其中，第一检测部用于在门体开启过程中检测门体是否进入完全打开状态，第二检测部用于在门体关闭过程中检测门体是否进入完全关闭状态，控制部与第一检测部和第二检测部相连，控制部用于在第一检测部被触发后控制门体停止运动、在第二检测部被触发后控制门体停止运动；进一步地，为了便于控制门体，系统还包括驱动器和传动机构，其中，驱动器与控制部相连，驱动器用于驱动门体转动，传动机构连接于驱动器和门体之间，传动机构用于传递驱动器的驱动力，以带动门体转动。上述门体控制系统通过第一检测部识别门体在开启过程中的位置信息，通过第二检测部识别门体在关闭过程中的位置信息，当门体进入完全打开状态时，第一检测部被触发，当门体进入完全关闭状态时，第二检测部被触发，而一旦第一检测部被触发或者第二检测部被触发，控制部即可通过驱动器和传动机构控制门体停止运动，以实现门体在进入完全开启状态和完全关闭状态时对门体进行速度控制，从而可以防止门体在完全开、完全关时发生机械冲击，有利于提高门体的使用寿命。
26.同时，本发明实施例还提供一种门体控制方法，应用于上述门体控制系统，包括：控制门体加速至第一预设速度并以第一预设速度运行，在门体转至整个开门行程的第一预设位置或整个关门行程的第二预设位置时控制门体减速至第二预设速度并以第二预设速度运行，其中，第二预设速度的大小小于第一预设速度的大小，在门体进入完全打开或关闭状态时，控制门体减速至零。比如，关门时，先缓慢提速，达到最大速度(第一预设速度)后，保持运行，并在门体转至整个关门行程的第二预设位置(可以为整个关门行程的4/5位置)时，先提前减速，然后以低速(第二预设速度)运行，等待第二检测部被触发后，再减速至零。上述门体控制方法可以避免由于关门速度过快导致门体发生机械冲击，从而可以提高门体的使用寿命。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图获得其他的附图。
28.图1为本发明实施例所提供的门体控制系统的示意图；
29.图2为本发明实施例所提供的门体控制方法的流程图；
30.图3为控制门体开关过程中的速度变化示意图。
31.其中：
32.1-第一检测部、2-第二检测部、3-控制部、4-驱动器、5-传动机构、6-门体。
具体实施方式
33.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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
35.请参考图1、图2和图3，图1为本发明实施例所提供的门体控制系统的示意图；图2为本发明实施例所提供的门体控制方法的流程图；图3为控制门体开关过程中的速度变化示意图。
36.如图1所示，本发明实施例所提供的门体控制系统，包括第一检测部1、第二检测部2和控制部3，其中，第一检测部1用于在门体6开启过程中检测门体6是否进入完全打开状态，第二检测部2用于在门体6关闭过程中检测门体6是否进入完全关闭状态，控制部3与第一检测部1和第二检测部2相连，控制部3用于在第一检测部1被触发后控制门体6停止运动、在第二检测部2被触发后控制门体6停止运动。该控制部3具体为机器人储物仓的舱门控制板。
37.这样一来，当门体6进入完全打开状态时，第一检测部1即被触发；当门体6进入完全关闭状态时，第二检测部2即被触发。
38.也就是说，通过第一检测部1识别门体6在开启过程中的位置信息，通过第二检测部2识别门体6在关闭过程中的位置信息，当门体6进入完全打开状态时，第一检测部1被触发，当门体6进入完全关闭状态时，第二检测部2被触发，而一旦第一检测部1被触发或者第二检测部2被触发，控制部3即可控制门体6停止运动。
39.进一步地，为了便于控制门体6运动，门体控制系统还包括驱动器4和传动机构5，该驱动器4与控制部3相连，驱动器4用于驱动门体6转动，传动机构5连接于驱动器4和门体6之间，传动机构5用于传递驱动器4的驱动力，以带动门体6转动。
40.其中，两扇门体6各连接一个驱动器4，驱动器4的动力和运动经传动机构5传递至门体6，从而带动门体6执行开门和关门的动作。当然，传递机构可以是连杆机构或者转轴，驱动器4可以为驱动电机，驱动电机通过电机控制线与控制部3电性相连。
41.由于本发明提供的门体控制系统应用于机器人产品，且该产品为双开门结构，相应的，门体6、传动机构5、驱动器4、第一检测部1和第二检测部2均设置两个。
42.相较于传统无法在门体6进入完全打开状态和完全关闭状态时控制门体6速度的情况，由于无法避免机械冲击，会导致门体6的损坏或者机器人本体的损伤。本发明实施例
所提供的门体控制系统可以在门体6开关时对门体6进行速度控制，并可以在门体6进入完全开启状态和完全关闭状态时控制门体6速度，从而可以防止门体6在完全开、完全关时发生机械冲击，有利于提高门体6的使用寿命。
43.作为优选的，上述第一检测部1具体为光电开关，相应的，门体控制系统还包括用于触发光电开关的挡片，该挡片可以设置门体6上，也可以设置于驱动器4上。
44.具体地说，每扇门体6都有对应的光电开关(光电传感器)，光电开关置于门体6进入完全打开状态时挡片所处的位置，挡片可以为设于门体6或者驱动器4上的凸起结构，这样一来，当门体6进入完全打开状态时，挡片触发光电开关，通过读取光电开关可以知道门体6是否进入完全打开状态。
45.此外，第二检测部2具体为微动开关，相应的，门体控制系统还包括触脚，该触脚设于门体6的内侧壁并用于触发微动开关。
46.其中，微动开关置于门体6进入完全关闭状态时的位置，当门体6进入完全关闭状态时，门体6的触脚触发微动开关，促使微动开关的常闭端口断开，通过读取微动开关可以知道门体6是否进入完全关闭状态。
47.综上，通过综合光电开关和微动开关的状态可以识别门体6的位置状态。
48.在上述基础上，上述系统还包括用于检测驱动器4的转速的第三检测部；该第三检测部具体为霍尔传感器，这样一来，控制部3可根据第三检测部检测的数据获取门体6所在的位置，并在门体6转至预设位置时调整驱动器4的速度。
49.需要说明的是，所谓的预设位置是指整个开门行程的第一预设位置或整个关门行程的第二预设位置。第一预设位置和第二预设位置可以相同，作为优选的，可以在整个行程的4/5位置处；当然，第一预设位置和第二预设位置也可以不同，本文对应并不作具体限制，前提是能够降低开关门的机械冲击。比如，在门体6转至整个关门行程中的4/5位置处控制驱动器4减速，以便于降低机械冲击的力度。
50.在实施例中，每个驱动电机自带有霍尔传感器，电机每转过一定角度，控制部3就能获得一个脉冲信号，通过计算脉冲数，可以预估门体6所在的实时位置。在门体6关闭时，通过在门体6转至整个关门行程的4/5位置处时，控制电机减速，直到门体6完全关闭为止，这样可以避免由于关门速度过快导致门体6发生机械冲击。
51.此外，上述电机可为直流无刷电机，在开关门状态时，还可以通过实时测量直流无刷电机电流，判断出电机是否堵转或者夹手/物等。在堵转时，直接将电机停住，在夹手/物时，则将电机反转，避免夹伤人手或者夹坏货物。
52.同时，如图2所示，本发明还提供一种门体控制方法，应用于上述的门体控制系统，包括：
53.s1：控制门体6加速至第一预设速度并以第一预设速度运行；
54.s2：在门体6转至整个开门行程的第一预设位置或整个关门行程的第二预设位置时控制门体6减速至第二预设速度并以第二预设速度运行，其中，第二预设速度的大小小于第一预设速度的大小；
55.s3：在门体6进入完全打开或关闭状态时，控制门体6减速至零。
56.作为优选的，第一预设位置可以是整个开门行程的4/5位置处，第二预设位置可以是整个关门行程的4/5位置处。当然，第一预设位置也可以在整个开门行程的4/5位置之前
的任意位置，第二预设位置也可以在整个关门行程的4/5位置之前的任意位置，本文对此并不作具体限制。
57.比如，关门时，先缓慢提速，达到最大速度(第一预设速度)后，保持运行；在一个关门行程中，霍尔传感器的最大脉冲数量为2000，关门时开始计数，到1600，也就是门体6转至整个关门行程的4/5位置时，先提前减速至第二预设速度，然后以第二预设速度低速运行，等待微动开关闭合后，再减速至零，如图3所示。
58.在比如，开门时，先缓慢提速，达到最大速度(第一预设速度)后，保持运行；在一个开门行程中，当门体6转至整个开门行程的4/5位置时，先提前减速至第二预设速度，然后以第二预设速度低速运行，等待光电开关触发后，再减速至零。
59.在门体6运行过程中，通过霍尔传感器给出的脉冲数可以预估门体6的位置。
60.此外，在控制门体6加速至第一预设速度并以第一预设速度运行的步骤之后，还包括：
61.在开门行程中收到关门指令或在关门行程中收到开门指令时，控制门体6减速至零；
62.控制门体6反向加速至第三预设速度并以第三预设速度运行；
63.在门体6进入完全关闭或打开状态时，控制门体6减速至零。
64.比如，关门过程中收到开门指令时，先缓慢减速至零，再往反方向加速，避免换向时过于突然，导致电机机械结构损坏以致降低寿命甚至损坏，如图3所示。
65.当然，上述控制方法也同样适用于在开门过程中收到关门指令时。通过在门体6转向、开门或者关门时，增加一段缓慢提速或者降速的过程，保证机械结构的稳定性。
66.本发明所提供的一种机器人，包括上述具体实施例所描述的门体控制系统；机器人还包括设有储物仓并供门体控制系统安装的机器人本体，储物仓设有与门体控制系统相连的两个门体6。机器人的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。
67.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
68.以上对本发明所提供的机器人及其门体控制系统和门体控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。