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玻璃幕墙清洗路径规划特点

时间:2015-03-20

路径规划直接决定了机器人作业的安全性和效率,对机器人设计也具有重要的指导意义完全遍历路径规划是一类特殊的路径规划,要求在满足一定指标下完全覆盖可达区域。玻璃幕墙清洗机器人工作面积大,作业时间长,工作环境恶劣,装饰性的凸起和凹台等障碍物已知,因此要求机器人能够自主移动与自主作业,以解决操作人员工作繁重无法精确操作等难题,其关键是机器人作业轨迹充满整个幕墙,不需要人工干预自动地清洗到任一块玻璃,又能避开任何障碍因玻璃幕墙清洗机器人有其自身特点,路径规划不能完全照搬移动机器人路径规划方法,目前,多数壁面清洗人采用自上而下单向清洗,造成轨迹重叠率高,有近一半的空行程没有作业,因此,在分析玻璃幕墙清洗路径规划特点的基础上,充分利用玻璃幕墙固有信息,针对具有双向作业功能的壁面清洗机器人,考虑机器人往复主运动方向后,将栅格法和启发式搜索算法用于玻璃幕墙环境建模与清洗轨迹规划,可有效降低轨迹重叠率。

目前路径规划算法研究多针对地面移动机器人,玻璃幕墙清洗机器人有其自身特点,两者区别如下:

(1)机器人运动方向不同,耗能不同,重力做功;地面移动机器人运动方向不同,耗能相同,重力不做功

(2)受限于玻璃幕墙清洗机器人的具体结构和清洗方式,目前多采用自上而下的顺序单向清洗,运动轨迹不完全等同于作业轨迹;地面移动机器人运动过程中均可作业,运动轨迹可完全等同于作业轨迹

(3)玻璃幕墙清洗机器人可充分利用环境物理信息划分网格,降低了路径规划和导航难度;地面移动机器人作业对象是地面,导航前多需人为划分网格

(4)玻璃幕墙清洗机器人工作量更大工作环境更加复杂,进行路径规划时,需根据窗框类障碍物结构形式和分布作业系统具体结构形式选择主运动方向;地面移动机器人仅需将连续作业路径较长的方向设定为主运动方向

(5)玻璃幕墙清洗机器人要求完全遍历路径规划;地面移动机器人则不一定要求完全遍历整个工作环境

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