一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人，屬于特種機(jī)器人領(lǐng)域。其特征包括:吸附裝置、行走越障裝置、動(dòng)力裝置、控制裝置、清潔裝置和安全裝置。吸附裝置主要由真空泵和吸盤組成，行進(jìn)越障主要依靠吸盤和吸盤頂升機(jī)構(gòu)及吸盤推進(jìn)機(jī)構(gòu)協(xié)同配合完成，機(jī)器人的動(dòng)力由步進(jìn)電機(jī)提供，控制裝置包括單片機(jī)和傳感器，傳感器主要有角度傳感器和紅外傳感器，清潔裝置主要包括清潔箱、清潔布和節(jié)流閥等。該清潔機(jī)器人主要通過吸盤使機(jī)器人整體吸附在壁面上，通過吸盤推進(jìn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的前進(jìn)擦拭,通過吸盤頂升機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人越障。本高樓玻璃幕墻清潔機(jī)器人可進(jìn)行安全高效的清潔作業(yè)，具有吸附力穩(wěn)定、越障能力強(qiáng)、擦拭效率高、抗風(fēng)載荷能力強(qiáng)、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定的特點(diǎn)。
【專利說明】
一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種清潔機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的一種特種機(jī)器人，尤其是涉及一種高樓建筑玻璃幕墻清潔機(jī)器人?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前高層建筑玻璃幕墻的清洗主要靠升降平臺(tái)或吊籃承載清潔工進(jìn)行玻璃幕墻的清洗，它的勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率又低，高空強(qiáng)氣流使人難以平衡，工作環(huán)境惡劣，屬于高空極限作業(yè)，對(duì)人身安全及玻璃壁面的安全都有很大的威脅性。因此從安全角度考慮，需要研發(fā)一種高效的玻璃幕墻清潔機(jī)器人解決以上狀況。
[0003]就高層建筑外墻玻璃幕墻清潔機(jī)器人而言，機(jī)器人的吸附、行走、越障、定位、信號(hào)傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)目前尚不夠完善，其越障技術(shù)，距離實(shí)際應(yīng)用差距就更大，這就極大地限制了高層建筑外墻玻璃幕墻清潔機(jī)器人的廣泛應(yīng)用。
[0004]目前玻璃幕墻清潔機(jī)器人的研究較多，如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201320885854.3的中國(guó)實(shí)用新型專利，公告日為2014-07-16,記載了一種由驅(qū)動(dòng)部分、變向部分、吸附部分、清潔部分、 水循環(huán)部分、組成的吸附移動(dòng)式爬壁雙向清潔機(jī)器人，雖然具有便于調(diào)整方向與更換路徑， 可攜帶多種儀器設(shè)備，有雙向清洗模式，工作效率高的優(yōu)點(diǎn)，但是該機(jī)器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜，螺桿和電磁閥等不易控制，且該機(jī)器人無法實(shí)現(xiàn)越障功能。再如申請(qǐng)?zhí)枮镃N200920283411.0的中國(guó)實(shí)用新型專利，公告日為2010-11-03,記載了一種由清潔機(jī)構(gòu)、壁面吸附機(jī)構(gòu)、機(jī)器人越障機(jī)構(gòu)、機(jī)器人支援系統(tǒng)和GPS位姿跟蹤控制系統(tǒng)構(gòu)成的高層建筑外玻璃幕墻清潔機(jī)器人，該機(jī)器人的行走越障機(jī)構(gòu)為飛行器，由于機(jī)器人在高空作業(yè)，靠吸附裝置與壁面接觸， 飛行器越障后下落吸附會(huì)造成工作的不穩(wěn)定性，一旦墜落將造成嚴(yán)重事故。而且對(duì)飛行器的控制要求比較高。
[0005]目前玻璃幕墻清潔機(jī)器人也有一些應(yīng)用，如日本科沃斯公司在2014年5月發(fā)售的 winbot擦玻璃機(jī)器人。該機(jī)器人通過真空抽氣的方式將機(jī)器人吸附在表面相對(duì)光滑的玻璃上，使用履帶進(jìn)行移動(dòng)。winbot采取“z”字形清潔的方法，自動(dòng)檢測(cè)邊緣，設(shè)定覆蓋玻璃面積的最短路徑。但是該機(jī)器人只能在擦拭一整塊玻璃，無法越過從一塊玻璃到另一塊玻璃的障礙。再如德國(guó)hobot擦玻璃機(jī)器人，通過一個(gè)真空馬達(dá)抽氣，采取雙吸盤吸附并移動(dòng)擦拭， 能自動(dòng)識(shí)別邊緣并進(jìn)行最優(yōu)路徑規(guī)劃，通過遙控器進(jìn)行操作。雖然它體積更為小巧，重量更輕。但是它依然無法完成越障動(dòng)作。
[0006]國(guó)內(nèi)遠(yuǎn)大集團(tuán)、新松公司、梵天工業(yè)設(shè)計(jì)三家沈陽龍頭企業(yè)共同研發(fā)推出了一款首款玻璃幕墻清洗機(jī)器人。該機(jī)器人需安裝在樓體特殊軌道上來完成清洗和越障動(dòng)作，雖然安全性得到保證，但無疑增加了其使用的復(fù)雜程度及其成本，不易普及，而且對(duì)于不能鋪設(shè)軌道的玻璃幕墻結(jié)構(gòu)來說，將無適用空間。另外，平面玻璃幕墻清洗機(jī)器人設(shè)計(jì)了2個(gè)自身無行走機(jī)構(gòu)并依靠壁面牽引移動(dòng)的清洗機(jī)器人系統(tǒng).機(jī)器人吸附在壁面上，在樓頂卷揚(yáng)機(jī)的牽引作用下依靠自身重力沿壁面下滑，同時(shí)完成清洗作業(yè)，該機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡笨拙，越障能力差，幕墻尚未投入市場(chǎng)運(yùn)用。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決【背景技術(shù)】中提到的諸多問題，本發(fā)明提供一種吸附力穩(wěn)定、越障能力強(qiáng)、 擦拭效率高、抗風(fēng)載荷能力強(qiáng)、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和控制方便的雙吸盤連桿式玻璃幕墻清潔機(jī)器人。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明為一種可完整清潔存在150mmXI50mm障礙的高樓玻璃幕墻清潔機(jī)器人。其主要結(jié)構(gòu)包括:吸附裝置為2個(gè)吸盤和真空栗;行走越障裝置，兩個(gè)吸盤及固定在其上的吸盤頂升機(jī)構(gòu)通過吸盤推進(jìn)機(jī)構(gòu)連接在一起，通過分別控制吸盤推進(jìn)機(jī)構(gòu)和吸盤頂升機(jī)構(gòu)中的絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)清潔機(jī)器人的螺旋式行走擦拭和越障;動(dòng)力裝置，吸盤處安裝有步進(jìn)電機(jī)，為吸盤的轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力，吸盤頂升機(jī)構(gòu)中絲杠靠近吸盤的一側(cè)安裝步進(jìn)電機(jī)，為吸盤的抬起提供動(dòng)力，吸盤鼎盛機(jī)構(gòu)的上頂板上安裝步進(jìn)電機(jī)，為機(jī)器人的整體轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力，吸盤推進(jìn)機(jī)構(gòu)中絲杠一側(cè)安裝步進(jìn)電機(jī)，為吸盤的前進(jìn)提供動(dòng)力;控制裝置，紅外檢測(cè)裝置和角度檢測(cè)裝置，安裝在適當(dāng)?shù)母叨?，發(fā)出不同的控制信號(hào)，分別檢測(cè)障礙距離和旋轉(zhuǎn)角度;清潔裝置，由清潔箱、清潔布、橡膠環(huán)和節(jié)流閥組成，能夠保證清潔液不斷滲至清潔布上;安全裝置，由安全環(huán)和安全繩組成。
[0009]所述吸附裝置，吸附力由真空栗提供，使吸盤內(nèi)形成負(fù)壓，依靠摩擦力將機(jī)器人吸附于壁面上，在擦拭過程中，需要通過調(diào)節(jié)真空栗來控制吸盤對(duì)壁面的壓力，當(dāng)需要吸盤吸附時(shí)，將壓力調(diào)整到很大，當(dāng)只需小壓力吸附旋轉(zhuǎn)擦拭時(shí)，將壓力調(diào)至一定小的范圍，保證清潔布有足夠壓力將玻璃幕墻清潔干凈。
[0010]所述行走越障裝置，吸盤處主動(dòng)力由2個(gè)步進(jìn)電機(jī)提供，步進(jìn)電機(jī)控制吸盤的旋轉(zhuǎn)，來增大擦拭的面積和提高擦拭效率，吸盤推進(jìn)機(jī)構(gòu)和吸盤頂升機(jī)構(gòu)處的動(dòng)力由5個(gè)步進(jìn)電機(jī)提供，分別控制不同電機(jī)的工作狀況，以控制吸盤前進(jìn)擦拭和越障。其中吸盤交替吸附越障方式，可保證越障穩(wěn)定，增大越障度。
[0011]所述行走越障裝置，吸盤頂升機(jī)構(gòu)和吸盤推動(dòng)機(jī)構(gòu)均采用帶支撐軌道的絲杠螺母機(jī)構(gòu)，其中絲杠螺母機(jī)構(gòu)用來傳遞動(dòng)力，支撐軌道則用來承載和導(dǎo)向，從而在保證絲杠螺母不會(huì)因承載過高失效的同時(shí)提高了其運(yùn)動(dòng)精度，整個(gè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，承載能力強(qiáng)，控制方便。
[0012]所述控制裝置，紅外檢測(cè)裝置，當(dāng)傳感器監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)沒有障礙時(shí)，電平為低電平， 監(jiān)測(cè)到有障礙時(shí)，電平變?yōu)楦唠娖健Ｔ撾p吸盤連桿式玻璃幕墻清潔機(jī)器人對(duì)的吸盤圓形外殼處各安裝一個(gè)紅外傳感器。主控制器可以設(shè)置三個(gè)端口用來檢測(cè)電平變化，進(jìn)而控制步進(jìn)電機(jī)和舵機(jī)配合轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)避障。角度檢測(cè)裝置，主要是越障時(shí)，準(zhǔn)確控制活動(dòng)端吸盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
[0013]所述清潔裝置，兩個(gè)對(duì)稱分布的清潔箱安裝在外殼圓筒內(nèi)部，清潔箱內(nèi)部裝有清潔液，清潔箱的安裝方式能夠保證清潔液在任意時(shí)刻均能在重力的作用下流出，清潔箱外部連帶有節(jié)流閥的細(xì)管道，可以控制清潔液流出的速度，保證清潔液以小流速滲至清潔布上。
[0014]所述安全裝置，將安全環(huán)扣在外殼圓筒處，且安全環(huán)處連有繩索，可保證機(jī)器人脫離壁面后不會(huì)翻轉(zhuǎn)，與壁面發(fā)生碰撞，損壞壁面，同時(shí)保證機(jī)器人不會(huì)墜落到地面，引起事故。
[0015]所述行走越障裝置，安裝在吸盤上的吸盤頂升機(jī)構(gòu)及與吸盤頂升機(jī)構(gòu)相連的吸盤推進(jìn)機(jī)構(gòu)可以拆卸、更換以適應(yīng)壁面上不同尺寸的障礙。
[0016]本發(fā)明一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人的有益技術(shù)效果為:新穎、實(shí)用、高效， 可有效解決現(xiàn)有玻璃幕墻清潔機(jī)器人越障能力差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜和吸附及控制不穩(wěn)定的缺點(diǎn)， 可批量生產(chǎn)，具有較好的推廣和使用價(jià)值?！靖綀D說明】
[0017]圖1是一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2是機(jī)器人行走擦拭軌跡簡(jiǎn)圖。[〇〇19]圖3是該機(jī)器人初始狀態(tài)圖。[〇〇2〇]圖4是該機(jī)器人前進(jìn)狀態(tài)圖。[0021 ]圖5是該機(jī)器人遠(yuǎn)離障礙端吸盤越障示意圖。
[0022]圖6是該機(jī)器人遠(yuǎn)離障礙端吸盤越障成功示意圖。
[0023]圖7是該機(jī)器人靠近障礙端吸盤越障示意圖。
[0024]圖8是該機(jī)器人整體越障成功示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】[〇〇25]結(jié)合圖1 一8對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0026]該清潔機(jī)器人由兩個(gè)由真空栗(8)和兩個(gè)吸盤(9)包括下端蓋(5)、真空腔(6)和上端蓋(7)組成的吸附裝置，由支撐軌道(2)、絲杠(1)和安裝支架(3)組成的吸盤頂升機(jī)構(gòu)，由絲杠(1)和支撐軌道(2)以及安裝支架(3)組成的吸盤推進(jìn)機(jī)構(gòu)，5步進(jìn)電機(jī)(13)，2個(gè)直流電機(jī)(11)，2個(gè)編碼器(12)，水箱(4)和安全繩(10)組成，如圖1所示。
[0027]圖2是機(jī)器人行走擦拭軌跡簡(jiǎn)圖，(a)是整體擦拭行走軌跡圖，清楚地表達(dá)了清潔機(jī)器人在清潔壁面時(shí)，由上至下，由左向右，進(jìn)行擦拭，(b)是機(jī)器人局部擦拭軌跡圖，以螺旋式軌跡行走擦拭。該擦拭軌跡可節(jié)約能量，提高擦拭效率。
[0028]圖3是該機(jī)器人初始狀態(tài)圖，工作初始狀態(tài)時(shí)，通過調(diào)節(jié)真空栗使兩端的吸盤均吸附在壁面上，且此時(shí)吸盤頂升機(jī)構(gòu)的螺母位于絲杠的最靠近根部的位置，整個(gè)機(jī)器人處于最矮狀態(tài)，吸盤推進(jìn)機(jī)構(gòu)的螺母也位于絲杠的最根部位置，整個(gè)機(jī)器人處于最短狀態(tài)。
[0029]圖4是該機(jī)器人前進(jìn)狀態(tài)圖，清潔工作開始時(shí)，保持首端的吸盤固定在壁面上，通過調(diào)節(jié)真空栗將尾端吸盤的吸力減小，使吸盤以較小壓力貼在壁面上，此時(shí)通過步進(jìn)電機(jī)控制首端的吸盤在固定位置小幅度往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí)通過步進(jìn)電機(jī)控制吸盤推進(jìn)機(jī)構(gòu)中的絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)使螺母與絲杠根部的距離不斷變大，從而使尾端吸盤實(shí)現(xiàn)螺旋式前進(jìn)，該過程中步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)尾端吸盤轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)其下面的清潔布進(jìn)行旋轉(zhuǎn)式清潔。
[0030]圖5是該機(jī)器人遠(yuǎn)離障礙端吸盤越障示意圖，當(dāng)通過紅外傳感器檢測(cè)到框架障礙時(shí)，遠(yuǎn)離障礙端的真空栗逐漸停止工作，壓力減小，另一側(cè)吸盤頂升機(jī)構(gòu)中的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，把遠(yuǎn)離障礙端的吸盤抬到指定高度(可根據(jù)障礙高度估定)，使其大于最高的障礙物高度。
[0031]圖6是該機(jī)器人遠(yuǎn)離障礙端吸盤越障成功示意圖，當(dāng)把吸盤抬至一定高度時(shí)，靠近障礙端的吸盤頂升機(jī)構(gòu)安裝板處的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)器人逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)180°，越過障礙物， 同一吸盤頂升機(jī)構(gòu)的絲杠反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使遠(yuǎn)離障礙端的吸盤落至接觸壁面，真空栗開始工作，并使其吸附在障礙的另一側(cè)。
[0032]圖7是該機(jī)器人靠近障礙端吸盤越障示意圖，當(dāng)遠(yuǎn)離障礙端的吸盤吸附在障礙的另一側(cè)后，控制靠近障礙端的真空栗逐漸停止工作，壓力減小，另一側(cè)吸盤頂升機(jī)構(gòu)中的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，把靠近障礙端的吸盤抬到指定高度(可根據(jù)障礙高度估定)，使其大于最高的障礙物高度。
[0033]本發(fā)明可用于高樓外壁(瓷磚、玻璃幕墻或敷設(shè)鋁塑板結(jié)構(gòu))的清洗。由于該機(jī)器人的四連桿可拆卸和更換，可以適應(yīng)不同尺寸的障礙物。可將清潔裝置換成噴涂裝置和檢測(cè)裝置等其它裝置，以完成管道噴涂等作業(yè)。
[0034]上述應(yīng)用實(shí)例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做出的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人，機(jī)械本體由兩個(gè)由真空栗(8)和兩個(gè)吸盤(9)包 括下端蓋(5)、真空腔(6)和上端蓋(7)組成的吸附裝置，由支撐軌道(2)、絲杠(1)和安裝支 架(3)組成的吸盤頂升機(jī)構(gòu)，由絲杠(1)和支撐軌道(2)以及安裝支架(3)組成的吸盤推進(jìn)機(jī) 構(gòu)，5步進(jìn)電機(jī)(13)，2個(gè)直流電機(jī)(11)，2個(gè)編碼器(12)，水箱(4)和安全繩(10)組成;吸附力 主要靠?jī)蓚€(gè)安裝在上端蓋(7)處的真空栗(8)提供，通過真空栗(8)使真空腔(6)內(nèi)形成負(fù) 壓，依靠吸盤與壁面的摩擦力將機(jī)器人吸附于壁面上;吸盤頂升機(jī)構(gòu)由安裝在吸盤上端蓋 上的支撐軌道(2)、絲杠(1)和固定在螺母上的安裝支架(3)組成;吸盤推進(jìn)機(jī)構(gòu)由安裝在安 裝支架(3)上的絲杠(1)及支撐軌道(2)組成；工作初始狀態(tài)時(shí)，通過調(diào)節(jié)真空栗(8)使兩端 的吸盤(9)均吸附在壁面上，此時(shí)吸盤頂升機(jī)構(gòu)中的固定在螺母上的安裝支架(3)處于絲杠 (2)的根部，整個(gè)機(jī)器人處于最矮狀態(tài)，清潔工作開始時(shí)，保持一端(定為首端)吸盤固定在 壁面上，通過調(diào)節(jié)真空栗(8)將尾端吸盤的吸力減小，使吸盤以較小壓力貼在壁面上，此時(shí) 步進(jìn)電機(jī)(13)控制首端的吸盤在固定位置小幅度往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí)通過步進(jìn)電機(jī)控制吸盤推 進(jìn)裝置中的絲杠(1)轉(zhuǎn)動(dòng)，分別固定在絲杠和螺母上的安裝支架(3)相對(duì)移動(dòng)從而帶動(dòng)尾端 頂升機(jī)構(gòu)及吸盤整體向前移動(dòng)，從而使尾端吸盤螺旋式前進(jìn)，該過程中直流電機(jī)(11)驅(qū)動(dòng) 尾端吸盤轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)其下面的清潔布進(jìn)行螺旋式清潔；當(dāng)固定在螺母上的安裝支架(3)運(yùn)動(dòng) 到極限位置時(shí)，尾端吸盤伸出到設(shè)定的最遠(yuǎn)位置，此時(shí)通過分別調(diào)節(jié)首位兩個(gè)真空栗使尾 端的吸盤以大的吸附力吸附在壁面上，首端吸盤以較小壓力貼在壁面上，此時(shí)控制尾端的 吸盤在固定位置小幅度往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí)絲杠螺母機(jī)構(gòu)不斷縮短，使首端吸盤實(shí)現(xiàn)螺旋式前 進(jìn)，該過程中直流電機(jī)(13)驅(qū)動(dòng)首端吸盤轉(zhuǎn)動(dòng)，使其下面的清潔布進(jìn)行螺旋式清潔，直到運(yùn) 動(dòng)至絲杠螺母設(shè)置的最短極限位置，通過調(diào)節(jié)真空栗，使首尾兩端的吸盤同時(shí)固定在壁面 上，恢復(fù)初始工作狀態(tài);然后重復(fù)上述過程，對(duì)壁面進(jìn)行清潔；當(dāng)通過紅外傳感器檢測(cè)到框 架障礙時(shí)，首端吸盤固定并通過吸盤推進(jìn)裝置控制尾端吸盤運(yùn)動(dòng)到一定的位置，然后與首 端吸盤連接的頂升裝置中的步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)絲杠(1)轉(zhuǎn)動(dòng)將固定在螺母上的安裝支架(2)抬 高，從而將吸盤推進(jìn)裝置以及尾端吸盤整體抬高到指定高度(可根據(jù)障礙高度估定)，使其 大于最高的障礙物高度，此時(shí)首端推進(jìn)裝置安裝支架(3)處的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)器人逆時(shí) 針轉(zhuǎn)動(dòng)180°，越過障礙物，首端吸盤處吸盤頂升裝置中的步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)絲杠反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使尾 端的吸盤落至接觸壁面，尾端真空栗開始工作，使尾端的吸盤吸附在障礙的另一側(cè);此時(shí)， 采用同樣的原理，使首端吸盤越過障礙，再次回到初始工作狀態(tài)，然后進(jìn)行越障后的清潔； 當(dāng)通過紅外傳感器檢測(cè)到樓宇邊界障礙時(shí)，調(diào)整過程與上述類似，只是此時(shí)機(jī)器人逆時(shí)針 旋轉(zhuǎn)90°，再次回到初始工作狀態(tài)，然后進(jìn)行越障轉(zhuǎn)彎后的清潔工作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人，其特征在于:包含由內(nèi)部 裝有大流量真空栗的兩個(gè)吸盤組成的吸附裝置;吸附力由真空栗提供，使吸盤內(nèi)形成負(fù)壓， 依靠摩擦力將機(jī)器人吸附于壁面上;雙吸盤及良好的密封圈保證了機(jī)器人具有穩(wěn)定的吸附 力。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人，其特征在于:機(jī)器人的主 要運(yùn)動(dòng)狀態(tài)包括前進(jìn)和越障兩個(gè)部分，因此動(dòng)力提供裝置，主要設(shè)計(jì)為吸盤處放置步進(jìn)電 機(jī)，控制吸盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，吸盤推進(jìn)裝置中的絲杠一側(cè)安裝步進(jìn)電機(jī)，控制絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)完成前進(jìn)清 潔動(dòng)作，吸盤頂升裝置中的絲杠靠近吸盤一側(cè)安裝步進(jìn)電機(jī)完成越障時(shí)吸盤的抬起動(dòng)作， 吸盤頂升裝置的安裝板上放置步進(jìn)電機(jī)，完成越障時(shí)機(jī)器人的整體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人，其特征在于:清潔機(jī)器人 的吸盤頂升機(jī)構(gòu)一端安裝在吸盤的上端蓋上，另一端即其固定在螺母上的上頂板與吸盤推 進(jìn)機(jī)構(gòu)的安裝板通過步進(jìn)電機(jī)連接到一起，保證其可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人，其特征在于:清潔機(jī)器人 在壁面上的平面部分移動(dòng)時(shí)，一端吸盤固定在壁面上，通過調(diào)節(jié)真空栗使另一端吸盤以較 小壓力貼在壁面上，此時(shí)通過步進(jìn)電機(jī)控制固定端吸盤在固定位置小幅度往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí) 通過步進(jìn)電機(jī)控制吸盤推進(jìn)裝置的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)吸盤直線前進(jìn)，從而使活動(dòng)端吸盤實(shí)現(xiàn)螺 旋式前進(jìn)，該過程中步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)活動(dòng)端吸盤轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)其下面的清潔布進(jìn)行螺旋式清潔。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人，其特征在于:對(duì)于整個(gè)待 清潔的樓宇壁面而言，該清潔機(jī)器人自上而下，從左至右，進(jìn)行螺旋式清潔，這種清潔方式 大大減少了能量消耗，減小后期擦拭過程對(duì)已擦拭完成部分的影響，提高清潔效率的同時(shí) 保證清潔質(zhì)量。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人，其特征在于:當(dāng)清潔機(jī)器 人遇到障礙時(shí)，需控制離障礙較近端的吸盤吸附在壁面上，通過電機(jī)控制該端吸盤處的頂 升機(jī)構(gòu)將離障礙較遠(yuǎn)端的吸盤抬起到一定高度，該吸盤頂升機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)控制機(jī)器人整 體轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)至越過障礙后，通過步進(jìn)電機(jī)控制吸附端吸盤頂升機(jī)構(gòu)的絲杠反轉(zhuǎn)使另一端吸 盤下降直至接觸到壁面并調(diào)節(jié)其真空栗使該吸盤吸附與壁面上，然后抬起另一端吸盤，采 用同樣的方式進(jìn)行越障。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人，其特征在于:清潔布布置 在吸盤下側(cè)，當(dāng)吸盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，清潔布開始擦拭壁面，且清潔布外側(cè)套有橡膠環(huán)，一方面增大 與玻璃接觸時(shí)的摩擦力，另一方面起到清潔作用。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人，其特征在于:清潔水箱分 布在圓筒外壁兩側(cè)，采用噴霧器將清潔液噴灑至玻璃幕墻表面，配合機(jī)器人行走擦拭。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人，其特征在于:采用帶有 支撐軌道的絲杠螺母機(jī)構(gòu)作為吸盤頂起裝置和推進(jìn)裝置的傳動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便， 其中吸盤頂起裝置中的支撐軌道用于承載及導(dǎo)向，保證絲杠螺母機(jī)構(gòu)精確運(yùn)行的同時(shí)保證 整體抬升時(shí)不會(huì)發(fā)生過度傾斜，吸盤推進(jìn)裝置中的支撐軌道同樣起到承載與導(dǎo)向作用，保 證螺旋式擦拭過程中絲杠螺母機(jī)構(gòu)的控制精度及提高其使用壽命。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可越障的玻璃幕墻清潔機(jī)器人，其特征在于:該機(jī)器人 配有安全裝置，安全環(huán)扣在外殼圓筒處，安全環(huán)處連有繩索，一方面保證機(jī)器人脫離壁面后 不會(huì)翻轉(zhuǎn)，與壁面發(fā)生碰撞，另一方面保證機(jī)器人不會(huì)墜落到地面，引起事故。
【文檔編號(hào)】A47L11/40GK105962855SQ201610337867
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月22日
【發(fā)明人】柯文, 李喜艷, 李超, 屈春雷, 黃彬, 藺欣欣, 肖力凡, 陳俊, 盧昱華, 方凡濤
【申請(qǐng)人】武漢市享昱科技有限公司