CN103273492A - 一种二维悬挂式高楼外墙清洁机器人 - Google Patents

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Abstract

一种二维悬挂式高楼外墙清洁机器人，涉及一种高楼外墙清洁装置，包括清洗机构、两个升降机构、控制系统和机架，清洗机构包括一个由动力装置驱动的清洗盘，清洗盘设置在机架的一侧，升降机构包括驱动装置、传动装置和卷筒，驱动装置通过传动装置与卷筒的转轴相连，卷筒上缠绕有吊绳，两个卷筒设置在靠近清洗盘的机架一端，两个卷筒的位置高于整个清洁机器人重心所在的位置，并且两个卷筒所在的机架一端远离整个清洁机器人重心所在的一端，控制系统通过遥控器控制动力装置和驱动装置的运转。本发明不用附加其他辅助机构即可完成高楼外墙的清洁工作，而且不受高楼楼顶和外墙外形的限制，增强清洁机器人的适应性。

Description

一种二维悬挂式高楼外墙清洁机器人
技术领域
本发明涉及一种高楼外墙清洁装置，尤其是涉及一种二维悬挂式高楼外墙清洁机器人。
背景技术
目前高楼外墙主要的清洁手段有人工清洁和机器人清洁。人工清洁是清洁工人站在搭好的脚手架或者普通垂直悬挂式吊篮上清洁高楼墙体。采用人工脚手架清洁时，需要根据墙体的高度安装脚手架，且清洁工作完成后需要拆掉脚手架，劳动强度大，清洁效率低下且存在安全隐患。采用人工普通垂直式吊篮时，能满足高楼外墙竖直方向上的清洁，而要满足整个墙体的清洁就需要悬挂多组吊篮。
机器人清洁有普通吊篮式和吸盘式两种。吊篮式机器人是将清洁机构安装在吊篮上，通过安装在楼顶的水平导轨和悬挂钢丝完成在墙体的运动，但是受楼顶外形限制。而吸盘式机器人是通过吸盘使清洁机构吸附在高楼外墙上运动，完成清洁工作，此种机器人结构复杂，不能得到广泛应用。
发明内容
本发明的目的就是提供一种二维悬挂式高楼外墙清洁机器人，该清洁机器人机构简单、使用方便，不受高楼楼顶和外墙外形的限制，增强清洁机器人的适应性，满足高楼外墙的清洁工作。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：一种二维悬挂式高楼外墙清洁机器人，包括清洗机构、两个升降机构、控制系统和机架，清洗机构包括一个由动力装置驱动的清洗盘，清洗盘设置在机架的一侧，升降机构包括驱动装置、传动装置和卷筒，驱动装置通过传动装置与卷筒的转轴相连，卷筒上缠绕有吊绳，两个卷筒设置在靠近清洗盘的机架一端，两个卷筒的位置高于整个清洁机器人重心所在的位置，并且两个卷筒所在的机架一端远离整个清洁机器人重心所在的一端，控制系统通过遥控器控制动力装置和驱动装置的运转。
所述动力装置包括一个减速电机，减速电机的主轴通过轴承安装在机架上，减速电机的主轴与清洗盘连接。
所述驱动装置为卷扬电机。
所述清洗盘的外侧设有柔性毛刷。
有益效果：本发明在使用过程中只需将两个升降机构的两根吊绳分别固定在高楼顶端的两角，两根吊绳互成一定角度，通过控制两根吊绳的收缩完成清洗机构在高楼外墙的平移运动，达到墙面的任一点完成清洗工作，从而不需要在高楼顶端另外设置水平导轨以控制清洗机构的移动，不用考虑高楼楼顶和外墙外形的限制。本发明根据自身受力方式即可使清洁盘和外墙之间产生相互作用力，不必额外附加机构就可以使清洁盘紧贴在外墙上，清洁更有效。
附图说明
图1为本发明的侧面半剖结构图。
图2为本发明的俯视结构图。
图3为本发明具体实施时的整体图。
图中标记为：1、清洗机构，2、升降机构，3、机架，4、动力装置，5、清洗盘，6、驱动装置，7、传动装置，8、卷筒，9、吊绳，10、轴承，11、高楼外墙。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
一种二维悬挂式高楼外墙清洁机器人，包括清洗机构1、两个升降机构2、控制系统和机架3，清洗机构1包括一个由动力装置4驱动的清洗盘5，所述动力装置4包括一个减速电机，减速电机的主轴通过轴承10安装在机架3上，减速电机的主轴与清洗盘5连接，清洗盘的外侧设有柔性毛刷，用于对外墙的清理，清洗盘5设置在机架3的一侧，升降机构2包括驱动装置6、传动装置7和卷筒8，驱动装置6为卷扬电机，通过传动装置7与卷筒8的转轴相连，卷筒8上缠绕有吊绳9，两个卷筒8设置在靠近清洗盘5的机架3一端，两个卷筒8的位置高于整个清洁机器人重心所在的位置，并且两个卷筒8所在的机架3一端远离整个清洁机器人重心所在的一端，控制系统通过遥控器控制动力装置4和驱动装置6的运转，机架上还设有供电装置，以提供能量给动力装置4和驱动装置6。
工作时，两个卷筒8上的吊绳9分别固定在高楼外墙顶端的两角，两根吊绳9互成一定角度，机器人和吊绳9组成一个三角形，而机器人正好处于三角形的顶端，形成一个二维坐标系统，通过调整两根吊绳9的长度，就可以使清洁机器人移动到高楼外墙11的任意位置，同时动力装置4带动清洗盘5旋转完成对高楼外墙11的清洁。另外，本发明机器人整体呈一个长方体结构，对整个机器人受力分析，受吊绳斜向上的拉力和竖直向下的重力，将重力平移到受拉力的一点，根据力的平移原理，需要附加一个力偶，力偶的力偶矩等于重力对拉力点之矩，该力偶可使机器人紧贴在高楼外墙上，使清洗盘5和高楼外墙11之间产生一个相互作用力，完成对外墙的有效清洁。

Claims (3)

1.一种二维悬挂式高楼外墙清洁机器人，其特征在于：包括清洗机构（1）、两个升降机构（2）、控制系统和机架（3），清洗机构（1）包括一个由动力装置（4）驱动的清洗盘（5），清洗盘（5）设置在机架（3）的一侧，升降机构（2）包括驱动装置（6）、传动装置（7）和卷筒（8），驱动装置（6）通过传动装置（7）与卷筒（8）的转轴相连，卷筒（8）上缠绕有吊绳（9），两个卷筒（8）设置在靠近清洗盘（5）的机架（3）一端，两个卷筒（8）的位置高于整个清洁机器人重心所在的位置，并且两个卷筒（8）所在的机架（3）一端远离整个清洁机器人重心所在的一端，控制系统通过遥控器控制动力装置（4）和驱动装置（6）的运转。
2.如权利要求1所述的一种二维悬挂式高楼外墙清洁机器人，其特征在于：所述动力装置（4）包括一个减速电机，减速电机的主轴通过轴承（10）安装在机架（3）上，减速电机的主轴与清洗盘（5）连接。
3.如权利要求1所述的一种二维悬挂式高楼外墙清洁机器人，其特征在于：所述驱动装置（6）为卷扬电机。
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