(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210694938.2 (22)申请日 2022.06.20 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114770525 A (43)申请公布日 2022.07.22 (73)专利权人 长沙矿冶研究院有限责任公司 地址 410000 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路966号 (72)发明人 侯奔　毛桂庭　高静　刘智谋　 宋紫棋　高波　杨杰　欧阳邓培 　 柯熠　韩德奎　 (74)专利代理 机构 长沙朕扬知识产权代理事务 所(普通合伙) 43213 专利代理师 杨斌(51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 11/00(2006.01) (56)对比文件 CN 107186721 A,2017.09.2 2 CN 111561005 A,2020.08.21 CN 203197754 U,2013.09.18 CN 110497210 A,2019.1 1.26 CN 108890641 A,2018.1 1.27 CN 105729483 A,2016.07.0 6 CN 113858184 A,2021.12.31 CN 111556094 A,2020.08.18 US 20201493 04 A1,2020.0 5.14 US 2018071908 A1,2018.0 3.15 审查员 任大林 (54)发明名称 表面清理机 器人控制系统及其控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种表面清理机器人控制系 统及其控制方法， 控制系统包括表 面清理机器人 本体、 表面清理装置、 协 同控制系统和交互终端 设备， 协同控制系统通过I O子模块与表面清理机 器人本体进行数据连接； 协同控制系统同时与表 面清理装置进行数据连接； 交互终端设备， 用于 向协同控制系统发送第一控制指令； 协同控制系 统中的协处理控制子系统， 用于第一控制指令， 并进行数据解析、 数据拆分、 数据处理后分别传 送给表面清理机器人本体和表 面清理装置， 并在 协处理控制子系统的协同控制下对不同清理对 象执行不同的表面清理操作。 本发 明可提升表面 清理机器人适用范围和 智能程度， 提高表面清理 机器人的可适 性和便利性。 权利要求书4页 说明书10页 附图5页 CN 114770525 B 2022.09.27 CN 114770525 B 1.一种表面清 理机器人控制系统， 包括表面清 理机器人本体 （1） 、 表面清 理装置 （2） 、 协 同控制系统和交互终端设备， 其特征在于， 所述协同控制系统通过IO子模块 （3） 与所述表 面 清理机器人本体 （1） 进 行数据连接； 所述协同控制系统同时与所述表 面清理装置 （2） 进 行数 据连接； 所述协同控制系统包括协处理控制子系统 （4） 和 针对不同清理对 象进行不同表面 清理的表面清理程序数据库； 所述交互终端设备， 用于向所述协同控制系统发送第一控制指令； 所述协同控制系统中的协处理控制子系统 （4） ， 用于接收所述交互终端设备发送的第 一控制指令， 并进行数据解析、 数据拆分、 数据处理后 分别传送给表面清理机器人本体 （1） 和表面清理装置 （2） ； 所述数据处理包括根据对 所述第一控制指 令进行数据解析、 数据拆分 后的结果调用所述表面清理程序数据库进行搜索比对， 并转化为表面清理机器人本体 （1） 和/或表面清理装置 （2） 各自所需的数据， 以用于控制表面清理机器人本体 （1） ； 所述表面清理机器人本体 （1） 和表面清理装置 （2） ， 在所述协处理控制子系统 （4） 的协 同控制下对不同清理对象执 行不同的表面清理操作。 2.根据权利要求1所述的表面清理机器人控制系统， 其特征在于， 所述清理程序 数据库 中包含适用于不同清理对 象的多个表面清理程序子数据库， 所述表面清理机器人本体 （1） 的机器人本体控制子系统中存储有针对不同清理对 象的不同清理表面的多个表面清理程 序模块， 每个表面清理程序模块具有唯一数字编号； 其中每个表面清理程序子数据库包含 有对应于同一清理对象中不同表面的名称及其数字索引， 所述数字索引用于计算对应的表 面清理程序模块的编号。 3.根据权利要求2所述的表面清理机器人控制系统， 其特征在于， 所述数字索引与表面 清理程序模块的对应关系为： m = obj×2n + f 其中： m是表面清理程序模块的数字编号， 该表面清理程序模块用于完成obj对应的对 象的m表面的清理工作， obj的数值是特定清理对象在清理程序数据库中的数字索引， f的数 值为该obj对应对象的m表面在表面清理程序子数据库中的数字索引， n代 表obj的权 重。 4.根据权利要求1、 2或3所述的表面清理机器人控制系统， 其特征在于， 所述交互终端 设备包括移动终端设备 （5） 或清理对象采集识别装置； 当所述交互终端设备为一清 理对象采集识别装置时， 所述清理对象采集识别装置根据 识别的清理对象向所述协同控制系统发送第一控制指令； 当所述交互终端设备为一移动终端设备 （5） 时， 所述协同控制系统还包括一云端处理 子系统 （6） ； 所述云端处理子系统 （6） ： 用于接收来自移动终端设备 （5） 的身份验证请求和第一控制 指令， 身份验证请求 获得通过后将所述第一控制指 令发送至所述协处理控制子系统 （4） ， 同 时接收来自所述协处理控制子系统 （4） 的执行结果反馈信息并发送至所述的移动终端设备 （5） 。 5.根据权利要求4所述的表面清理机器人控制系统， 其特征在于， 所述移动终端设备 （5） 包含第一数据 处理模块和第一通讯模块； 所述第一数据 处理模块包含表面清理程序选 择模块、 清理表面编辑模块和压力设定模块； 所述表面清理程序选择模块： 用于针对不同清理对象选择 数据输入；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114770525 B 2所述清理表面编辑模块： 用于针对 同一清理对象的不同清理表面进行选择、 组合或排 序的数据输入； 所述压力设定模块： 用于针对不同清理对象或不同清理表面进行高压水射流压力参数 的数据输入； 所述第一通讯模块： 用于将所述第 一数据处理模块形成的数据输入打包作为第 一控制 指令发送至所述云端处理子系统 （6） ， 同时接收来自所述云端处理子系统 （6） 的执行结果反 馈信息并显示在移动终端设备 （5） 上。 6.根据权利要求1、 2或3所述的表面清理机器人控制系统， 其特征在于， 所述表面清理 机器人本体 （1） 包括机器人本体控制 子系统和机器人持射流喷头； 所述机器人本体控制 子 系统包括本体控制处 理模块、 存 储模块、 IO采集模块和伺服电机模块； 所述IO采集模块： 用于采集所述 IO子模块 （3） 发送的第二控制指令； 存储模块： 用于存 储表面清理程序模块； 所述本体控制处理模块： 用于扫描所述IO采集模块获得的第二控制指令， 并根据获得 的第二控制指令调用对应的表面清理程序模块来驱动伺服电机模块以驱动机器人持射流 喷头进行清理作业。 7.根据权利要求1、 2或3所述的表面清理机器人控制系统， 其特征在于， 所述协处理控 制子系统 （4） 包括第二数据处 理模块、 数据存 储模块、 第二 通讯模块和RS485总线接口； 第二通讯模块： 用于接收所述交互终端设备通过云端处理子系统 （6） 发送 的第一控制 指令； 第二数据处理模块： 用于将接收的第 一控制指令翻译成表面清 理程序模块编号和射流 压力数值， 并通过RS485总线接口与所述IO子模块 （3） 和表面清理装置 （2） 进行双向数据传 输； 数据存储模块： 用于存 储接收的第一控制指令和执 行结果反馈信息 。 8.根据权利要求1、 2或3所述的表面清理机器人控制系统， 其特征在于， 所述IO子模块 （3） 包含IO控制子系统， 所述IO控制子系统包含具有RS485总线接口的多路继电器输出模 块， 所述IO控制子系统的操作协议 为MODBUS； 所述IO控制子系统同时控制多个继电器输出并与所述表面清理机器人本体 （1） 的IO采 集模块进行双向数据传输， 以发送控制表面清理机器人 执行动作的第二控制指令 。 9.根据权利要求1、 2或3所述的表面清理机器人控制系统， 其特征在于， 所述表面清理 装置 （2） 包括表面清理控制子系统， 所述表 面清理控制子系统包括通断模块、 压力调节模块 和RS485总线模块； 所述RS485总线模块： 用于与所述协处 理控制子系统 （4） 进行 数据双向传输； 所述通断模块： 用于根据协处理控制子系统 （4） 在数据处理后发送 的设备启停数据信 息实现表面清理装置的通断； 所述压力调节模块： 用于根据协处理控制子系统 （4） 在数据处理后发送 的压力参数设 定信息调节喷头射 流压力大小。 10.一种应用于所述权利要求1～9中任一项所述的表面清理机器人控制系统 的控制方 法， 其特征在于， 所述方法包括： S1： 通过一交互终端设备向所述协同控制系统发送控制请求， 经协同控制系统身份比权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114770525 B 3