一种移动式扶梯扶手清洁任务协同控制方法及装置

本发明涉及控制，尤其涉及一种移动式扶梯扶手清洁任务协同控制方法及装置。

背景技术：

1、商场、地铁、机场等公共场所的自动扶梯因人员流量大、运行时间长、扶手带接触频率高，表面极易累积汗液、油脂、灰尘及其他污染物。目前，此类扶梯的清洁主要依赖保洁人员按固定班次使用抹布和消毒液进行人工擦拭。该方式受人员配置、作业时间安排、现场人流干扰及执行规范不统一等因素影响，普遍存在清洁频率不足、左右扶手遗漏、无法确认扶手带是否完整循环一周、清洁区域覆盖不全、喷液量与擦拭压力不稳定导致残液或漏擦等问题，且缺乏规范的清洁记录，难以实现清洁质量的可追溯与量化管理。

2、现有技术中虽有部分固定式扶手消毒设备，但通常需为每台扶梯单独安装，设备数量多、部署分散、维护成本高，且需对扶梯原有结构进行改造，影响日常维保流程。另一类尝试采用移动机器人直接上下扶梯的方案，因需穿越动态梯级之间的高差与缝隙，面临姿态失稳、跌落风险、人员混行碰撞等严重安全隐患，开发难度大、认证门槛高，难以在公共场景中规模化应用。此外，现有设备普遍缺乏清洁液自动补充、废液自动回收、电量自动补给及任务断点恢复等闭环管理能力，无法实现多台扶梯间的协同调度与资源动态分配，导致机器人在执行任务过程中常因液量耗尽、电量不足或废液满载而中断，需人工干预重启，严重影响清洁效率与任务连续性。同时，现有系统缺乏基于客流、卫生等级和清洁历史的智能优先级计算机制，无法实现按需动态调度，难以满足公共场所对高频次、高覆盖率、低干扰清洁服务的迫切需求。

3、基于此，本发明提出了一种移动式扶梯扶手清洁任务协同控制方法及装置来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明描述了一种移动式扶梯扶手清洁任务协同控制方法及装置，能够提高移动式扶梯扶手的清洁效率。

2、根据第一方面，本发明提供了一种移动式扶梯扶手清洁任务协同控制方法，包括：

3、响应于接收到清洁任务指令，控制机器人至优先级最高的候选任务的目标扶梯工位邻近区域后，基于视觉标记或扶梯护板轮廓进行相对位姿校正，直至误差小于第一预设阈值并锁止底盘；

4、控制机器人的升降柱与伸缩臂运动至预接触位，通过末端视觉或距离传感器修正清洁头与扶手的相对位置，使柔顺腕部以恒力接触扶手带；

5、控制机器人的清洁头执行清洁动作，并实时积分所述扶手线速度得到累计清洁距离，或识别扶手带上的标记回归，当所述累计清洁距离达到扶手环长或标记二次出现时，判定目标扶梯整圈清洁完成。

6、根据第二方面，本发明提供了一种移动式扶梯扶手清洁任务协同控制装置，包括：

7、第一数据处理单元，被配置为响应于接收到清洁任务指令，控制机器人至优先级最高的候选任务的目标扶梯工位邻近区域后，基于视觉标记或扶梯护板轮廓进行相对位姿校正，直至误差小于第一预设阈值并锁止底盘；

8、第二数据处理单元，被配置为控制机器人的升降柱与伸缩臂运动至预接触位，通过末端视觉或距离传感器修正清洁头与扶手的相对位置，使柔顺腕部以恒力接触扶手带；

9、第三数据处理单元，被配置为控制机器人的清洁头执行清洁动作，并实时积分所述扶手线速度得到累计清洁距离，或识别扶手带上的标记回归，当所述累计清洁距离达到扶手环长或标记二次出现时，判定目标扶梯整圈清洁完成。

10、第三方面，本说明书实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本说明书任一实施例所述的方法。

11、第四方面，本说明书实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行本说明书任一实施例所述的方法。

12、根据本发明提供的移动式扶梯扶手清洁任务协同控制方法及装置，本发明响应于接收到清洁任务指令，机器人首先利用全局地图导航至目标扶梯工位附近的预设缓冲区，随后切换至低速精停模式。在精停阶段，支持两种可替代的基准识别方式：一种是识别预先部署在扶梯侧面的视觉标记，如apriltag、二维码或反光标识；另一种是直接提取扶梯护板边线、金属接缝等自然几何轮廓特征。这两种方式可根据现场环境光照条件或设施改造限制灵活选择或组合使用。通过视觉伺服算法实时计算机器人相对于工位的横向偏差、纵向偏差及航向角偏差，并输出微调速度指令，直至位姿误差收敛至允许范围（例如±2mm和±0.5°）内。一旦精停达标，移动底盘立即执行锁止动作，例如启用电机抱闸、机械驻车机构或伸出支撑脚，将底盘牢固固定于地面。通过锁止消除了清洁头与扶手带接触时产生的反作用力导致底盘微小滑移的可能性，为清洁机构提供了绝对稳定的作业基准，从而保证了清洁效果的一致性。控制机器人的升降柱与伸缩臂运动至预接触位，该位置位于扶手带外侧且保持预定安全间隙（例如5—10mm），避免高速运动下的刚性碰撞。接着，安装在末端的深度相机或激光测距传感器对扶手带的中心线进行测量，计算出实际位置与理论位置的偏差，并对升降和伸缩量进行二次修正。修正完成后，柔顺腕部以低速缓慢靠近扶手带，当力传感器检测到接触力超过预设阈值时，控制立即从位置模式切换至恒力或阻抗控制模式。柔顺腕部内部的弹簧、柔性铰链或浮动滑台提供机械顺应性，配合力控算法实时调节末端微动执行器，使清洁头对扶手带的法向压力稳定维持在目标范围内。这种柔顺恒力接触机制既能保证u形清洁头紧密包覆扶手表面以实现有效清洁，又能吸收扶梯运行时的振动与安装误差，防止过大的接触力损伤扶手带表面或导致电机过载。具体而言，整圈覆盖判定采用速度积分与标记回归两种并列的机制，二者互为补充而非必须依次执行。一方面，系统通过编码器或视觉流场法实时获取扶手带的线速度，并对时间进行连续积分得到累计清洁距离。当该距离达到预设的扶手环长加上覆盖裕量（例如3%-5%）时，即判定完成整圈清洁。这种方式能够适应扶梯运行速度的动态波动，避免因固定时间估算导致的欠擦或过擦。另一方面，系统也可通过视觉识别扶手带表面的专用低可见标记或自然纹理特征，当同一标记第二次经过清洁头检测区域时，直接确认完成一整圈循环。如此，本发明通过优先处理紧急清洁任务和高效的扶梯整圈清洁完成的判定方式，提高了移动式扶梯扶手的清洁效率。

1.一种移动式扶梯扶手清洁任务协同控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扶手环长是通过如下步骤确定的：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述优先级最高的候选任务是通过如下步骤确定的：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述候选任务的优先级是通过如下公式确定的：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述累计清洁距离是通过如下公式确定的：

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述补给基站是通过机械导向结构实现充电触点、补液快接与排液快接的物理对接的；

8.一种移动式扶梯扶手清洁任务协同控制装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行权利要求1-7中任一项所述的方法。