本發(fā)明屬于壁面清洗機器人領(lǐng)域，特別是涉及一種移動式壁面清洗機器人。

背景技術(shù)：

在我國高樓建筑中，玻璃及瓷磚外墻的清洗大多采用人工作業(yè)方式，但是人工清洗效率普遍不高，且危險性大，因此相關(guān)技術(shù)人員便在攀爬移動機器人的基礎(chǔ)上研發(fā)相應(yīng)的壁面清洗機器人，用以代替人工進行壁面清洗作業(yè)，但是現(xiàn)有的壁面清洗機器人都不是很完善，存在著一些技術(shù)難點：清洗機器人的移動機構(gòu)要小型化，在壁面移動時靈活自如以及一定的越障功能；清洗結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，要保證清洗的安全有效性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種移動式壁面清洗機器人，將清洗機構(gòu)和壁面機器人技術(shù)結(jié)合起來，結(jié)構(gòu)緊湊，壁面移動靈活性好，越障能力強。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種移動式壁面清洗機器人，包括依次通過連桿分別連接的首部吸盤足、中間第一吸盤足、中間第二吸盤足和尾部吸盤足；其中，所述中間第一吸盤足與中間第二吸盤足結(jié)構(gòu)相同，中間第一、二吸盤足與首部吸盤足均包括雙自由度關(guān)節(jié)，尾部吸盤足包括單自由度關(guān)節(jié)；首部吸盤足還包括清洗滾刷裝置、霧化噴頭裝置、吹氣裝置；中間第一、二吸盤足和尾部吸盤足下部均設(shè)有腿部結(jié)構(gòu)和真空吸盤連接；置于連桿內(nèi)部的微型真空泵通過氣管經(jīng)過固裝于腿部的氣路元件作用于真空吸盤，控制真空吸盤吸合與松開；

所述首部吸盤足的雙自由度關(guān)節(jié)包括第一支座、第一驅(qū)動電機、第一轉(zhuǎn)動軸、清洗滾刷驅(qū)動電機及清洗滾刷轉(zhuǎn)動軸，所述第一驅(qū)動電機固定在第一支座上，第一驅(qū)動電機減速器輸出軸通過聯(lián)軸器與蝸桿軸相連，所述蝸桿軸通過軸承安裝在蝸桿軸支架上，蝸桿軸支架固定在第一支座上,在第一轉(zhuǎn)動軸上通過軸套裝有蝸輪，蝸輪與蝸桿相嚙合；

所述清洗滾刷裝置包括滾刷連接板、吸盤殼、清洗滾刷驅(qū)動電機、清洗滾刷連接蓋、清洗滾刷上、下蓋；其中，滾刷連接板與第一轉(zhuǎn)動軸通過平鍵周向固定以及彈性擋圈軸向固定連接，所述吸盤殼固裝于滾刷連接板，清洗滾刷驅(qū)動軸通過軸承安裝在滾刷連接板上，清洗滾刷驅(qū)動電機固定于滾刷連接板上，清洗滾刷驅(qū)動電機輸出端通過聯(lián)軸器與齒輪軸相連，所述齒輪軸通過軸承安裝在齒輪軸支架上，齒輪軸支架固定于滾刷連接板上，清洗滾刷驅(qū)動軸通過軸套安裝減速齒輪，減速齒輪與齒輪軸上齒輪相嚙合，清洗滾刷連接蓋與清洗滾刷驅(qū)動軸的末端相連接，清洗滾刷上蓋固定在清洗滾刷連接蓋上，清洗滾刷下蓋與清洗滾刷上蓋通過鍵進行周向連接，軸向設(shè)有彈簧，清洗滾刷固定于清洗滾刷下蓋；所述霧化噴頭裝置通過霧化噴頭支架固定在吸盤殼內(nèi)，外接清洗水管通過快接接頭與霧化噴頭裝置連接，水源由霧化噴頭霧化，作用于清洗滾刷，構(gòu)成清洗水路；所述吹氣裝置通過吹氣裝置支架固定在吸盤殼內(nèi)，吹氣管連接于吹氣裝置內(nèi)，置于連桿內(nèi)部的微型氣泵經(jīng)吹氣管形成氣路，作用于清洗后壁面，吹干水漬；

所述中間第一吸盤足雙自由度關(guān)節(jié)包括第二支座、第二驅(qū)動電機、十字軸、第三支座、第三驅(qū)動電機，所述第二驅(qū)動電機固定在第二支座上，第二驅(qū)動電機減速器輸出軸通過聯(lián)軸器與蝸桿軸相連，所述蝸桿軸通過軸承安裝在蝸桿軸支架上，蝸桿軸支架固定于第二支座，十字軸的水平軸上通過軸套裝有蝸輪，蝸輪與蝸桿相嚙合；所述第三驅(qū)動電機固定在第三支座上，第三驅(qū)動電機減速器輸出軸通過聯(lián)軸器與蝸桿軸相連，所述蝸桿軸通過軸承安裝在蝸桿軸支架上，蝸桿軸支架固定在第三支座上，在十字軸豎直軸上通過軸套裝有蝸輪，蝸輪與蝸桿相嚙合；

所述尾部吸盤足單自由度關(guān)節(jié)包括第六支座、第六驅(qū)動電機、第六轉(zhuǎn)動軸，所述第六驅(qū)動電機固定在第六支座上，第六驅(qū)動電機減速器輸出軸通過聯(lián)軸器與蝸桿軸相連，所述蝸桿軸通過軸承安裝在蝸桿軸支架上，蝸桿軸支架固定在第六支座上,在第六轉(zhuǎn)動軸上通過軸套裝有蝸輪，蝸輪與蝸桿相嚙合。

進一步地，所述首部吸盤足的吸盤殼的內(nèi)外殼層之間設(shè)有凹槽，置于連桿內(nèi)部的微型真空泵通過氣管經(jīng)過固裝于腿部的氣路元件作用于吸盤殼內(nèi)凹槽，控制首部吸盤足的吸合與松開。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)緊湊；既能適應(yīng)平面也能適應(yīng)曲面壁面的清洗，且所清洗壁面的材質(zhì)既能是玻璃也能是瓷磚，適用性廣；移動過程中運動靈活，越障能力強；清洗過程中可保證兩個吸盤處于吸合狀態(tài)，提高機器人的承載能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種移動式壁面清洗機器人結(jié)構(gòu)示意圖：

圖2為本發(fā)明的首部吸盤足結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的清洗裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的中間第一吸盤足雙自由度關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的尾部吸盤足單自由度關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的足部吸附氣路示意圖；

圖7為實施例中清洗步態(tài)分解原理圖；

圖中，1首部吸盤足；2中間第一吸盤足；3中間第二吸盤足；4尾部吸盤足；5連桿；6第一支座；7第一驅(qū)動電機；8第一轉(zhuǎn)動軸；9清洗滾刷驅(qū)動電機；10清洗滾刷驅(qū)動軸；11聯(lián)軸器；12蝸桿軸；13蝸桿軸支架；14蝸輪；15滾刷連接板；16吸盤殼；17齒輪軸支架；18減速齒輪,19清洗滾刷連接蓋；20清洗滾刷上蓋；21清洗滾刷下蓋；22清洗滾刷；23霧化噴頭支架；24霧化噴頭；25霧化噴頭裝置；26吹氣裝置支架；27吹氣裝置；28清洗水管；29吹氣管；30第二支座；31第二驅(qū)動電機；32十字軸；33第三支座；34第三驅(qū)動電機；35第六支座；36第六驅(qū)動電機；37第六轉(zhuǎn)動軸；38真空吸盤；39微型真空泵；40氣路元件。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。

如圖1～6所示，一種移動式壁面清洗機器人，包括首部吸盤足1，中間第一吸盤足2，中間第二吸盤足3，尾部吸盤足4；所述首部吸盤足1與中間第一吸盤足2通過連桿5相連接，中間第一吸盤足2與中間第二吸盤足3通過連桿5相連接，中間第二吸盤足3與尾部吸盤足4通過連桿5相連接。所述首部吸盤足1包括雙自由度關(guān)節(jié)，所述中間第一吸盤足2與中間第二吸盤足3結(jié)構(gòu)相同，包括雙自由度關(guān)節(jié)，所述尾部吸盤足4包括單自由度關(guān)節(jié)。

所述首部吸盤足雙自由度關(guān)節(jié)包括第一支座6、第一驅(qū)動電機7、第一轉(zhuǎn)動軸8、清洗滾刷驅(qū)動電機9及清洗滾刷轉(zhuǎn)動軸10，所述第一驅(qū)動電機7固定在第一支座6上，第一驅(qū)動電機減速器輸出軸通過聯(lián)軸器11與蝸桿軸12相連，所述蝸桿軸12通過軸承安裝在蝸桿軸支架13上，蝸桿軸支架固定在第一支座6上,在第一轉(zhuǎn)動軸8上通過軸套裝有蝸輪14，蝸輪與蝸桿相嚙合；

所述滾刷連接板15與第一轉(zhuǎn)動軸8通過平鍵周向固定以及彈性擋圈軸向固定進行連接，所述吸盤殼16固裝于滾刷連接板15，清洗滾刷驅(qū)動軸10通過軸承安裝在滾刷連接板15上，清洗滾刷驅(qū)動電機9固定于滾刷連接板15上，清洗滾刷驅(qū)動電機9輸出端通過聯(lián)軸器與齒輪軸相連，所述齒輪軸通過軸承安裝在齒輪軸支架17上，齒輪軸支架17固定于滾刷連接板15上，在清洗滾刷驅(qū)動軸10上通過軸套裝有減速齒輪18，減速齒輪18與齒輪軸上齒輪相嚙合，所述清洗滾刷連接蓋19與清洗滾刷驅(qū)動軸10的末端相連接，所述清洗滾刷上蓋20固定在清洗滾刷連接蓋19上，清洗滾刷下蓋21與清洗滾刷上蓋20通過鍵進行周向連接，軸向加有彈簧，所述清洗滾刷22固定在清洗滾刷下蓋21；

所述霧化噴頭支架23固定在吸盤殼16內(nèi)，所述霧化噴頭24通過螺紋連接在霧化噴頭裝置25，霧化噴頭裝置25固定在霧化噴頭支架23上，所述外接清洗水管28通過快接接頭與霧化噴頭裝置25連接，水源由霧化噴頭24霧化，作用于清洗滾刷22，構(gòu)成清洗水路；

所述吹氣裝置支架26固定在吸盤殼16內(nèi)，吹氣裝置27與吹氣裝置支架26相固定，所述吹氣管29連接于吹氣裝置27內(nèi)，置于連桿5內(nèi)部的微型氣泵經(jīng)吹氣管形成氣路，作用于清洗后壁面，吹干水漬；置于連桿5內(nèi)部的微型真空泵39由氣管經(jīng)過固裝于腿部的氣路元件40，作用于真空吸盤38，控制真空吸盤38吸合與松開。

所述中間第一吸盤足雙自由度關(guān)節(jié)包括第二支座30、第二驅(qū)動電機31、十字軸32、第三支座33、第三驅(qū)動電機34，所述第二驅(qū)動電機31固定在第二支座30上，第二驅(qū)動電機減速器輸出軸通過聯(lián)軸器與蝸桿軸相連，所述蝸桿軸通過軸承安裝在蝸桿軸支架上，蝸桿軸支架固定在第二支座28上，在十字軸32水平軸上通過軸套裝有蝸輪，蝸輪與蝸桿相嚙合；所述第三驅(qū)動電機34固定在第三支座33上，第三驅(qū)動電機減速器輸出軸通過聯(lián)軸器與蝸桿軸相連，所述蝸桿軸通過軸承安裝在蝸桿軸支架上，蝸桿軸支架固定在第三支座33上，在十字軸32豎直軸上通過軸套裝有蝸輪，蝸輪與蝸桿相嚙合。

所述尾部吸盤足單自由度關(guān)節(jié)包括第六支座35、第六驅(qū)動電機36、第六轉(zhuǎn)動軸37，所述第六驅(qū)動電機36固定在第六支座35上，第六驅(qū)動電機減速器輸出軸通過聯(lián)軸器與蝸桿軸相連，所述蝸桿軸通過軸承安裝在蝸桿軸支架上，蝸桿軸支架固定在第六支座35上,在第六轉(zhuǎn)動軸37上通過軸套裝有蝸輪，蝸輪與蝸桿相嚙合。

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的使用過程：

應(yīng)用實施例：本發(fā)明的清洗步態(tài)分解運動

移動式壁面清洗機器人通過首部吸盤足1和尾部吸盤足4交替吸附，實現(xiàn)移動清洗運動，其中中間第一吸盤足2和中間第二吸盤足3起輔助吸附作用，在清洗壁面為曲面、階梯面以及斜面時，需要中間第一吸盤足2和中間第二吸盤足3吸附壁面協(xié)助首部吸盤足1和尾部吸盤足4完成清洗作業(yè)；如圖7所示，為清洗步態(tài)原理圖；

初始狀態(tài)：清洗前，首先將本發(fā)明送到壁面上，令首部吸盤足1吸附于壁面，中間第一吸盤足2、中間第二吸盤足3和尾部吸盤足4出于松開狀態(tài)；

狀態(tài)一：移動式壁面清洗機器人向上移動，中間第一吸盤足2、中間第二吸盤足3和尾部吸盤足4在電機帶動下抬起；

狀態(tài)二：尾部吸盤足4吸附于壁面，首部吸盤足1松開，移動式壁面清洗機器人在移動的同時進行清洗，霧化噴頭24將水噴至清洗滾刷22，清洗滾刷22旋轉(zhuǎn)進行清洗，吹氣裝置27將清洗后的壁面吹干，完成清洗作業(yè)；

實施例中的方案并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均包含于本案的專利范圍中。