CN103505142B - 擦玻璃机器人 - Google Patents

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Abstract

一种擦玻璃机器人，包括机体（1），机体上设有控制单元、驱动单元和第一清洁单元（2），擦玻璃机器人还包括可旋转设置在机体底部两端的一对吸附转盘（3），驱动单元通过控制单元与所述吸附转盘相连，控制单元分别控制动力在两个吸附转盘上输出的大小和方向，驱动一对吸附转盘以垂直于玻璃表面的竖直轴为中心旋转或静止，使两端的一对吸附转盘形成转速差，实现擦玻璃机器人的行走；其中，机体和吸附转盘之间可旋转设置有边角除尘单元（4），边角除尘单元的边缘至少部分突出于吸附转盘的外缘，形成除尘部，除尘部的外缘形状与待除尘的边角轮廓对应设置。本发明结构简单，运动灵活，可控性强，有效完成对各个边角的除尘和清洁工作。

Description

擦玻璃机器人
技术领域
本发明涉及一种擦玻璃机器人，属于家用小电器制造技术领域。
背景技术
现有的擦玻璃机器人通常是通过被相互吸附的磁铁压紧的抹布擦拭清洁玻璃的正反两个平面，起到清洁玻璃的效果。目前市面上擦玻璃机器人都是通过主动机、从动机相互吸附，使机器在玻璃两侧夹紧，并利用夹在机器和玻璃中间的抹布清洁玻璃表面。这种设计虽然能够同时清洁玻璃的正反两个平面，但是对磁铁的要求比较高，并且对机器的工作环境有限制，如果玻璃一边有障碍物，主动机和从动机就很容易错位导致跌落。而且这种结构对玻璃的厚度也有一定的要求，当玻璃的厚度超过一定范围时，该机器就无法使用了。同时，使用机器时，需要双手操作，同时将主动机和从动机放置在玻璃的正反两侧，使用起来不太方便，特别是在高空环境下作业，人为双手操作，不方便也更不安全。另外，目前市面上擦玻璃机器人考虑到机器贴边后需返回的原因，机器的端部都是设计成圆弧形的，以方便机体的转动和返回，而这样的设计导致的结果就是有框玻璃的边角擦拭不到，因而留下死角，机器并不能完全发挥其清洁玻璃的作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种擦玻璃机器人，结构简单，运动灵活，灵敏度高，可控性强，有效完成对各个边角的除尘和清洁工作。
本发明的所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
一种擦玻璃机器人，包括机体，机体上设有控制单元、驱动单元和第一清洁单元，所述擦玻璃机器人还包括可旋转设置在机体底部两端的一对吸附转盘，驱动单元通过控制单元与所述吸附转盘相连，所述控制单元分别控制动力在两个吸附转盘上输出的大小和方向，驱动所述一对吸附转盘以垂直于玻璃表面的竖直轴为中心旋转或静止，控制两端的一对吸附转盘交替形成高速端和低速端、或者高速端和静止端，通过两者的转速差，实现擦玻璃机器人的行走；其中，所述机体和吸附转盘之间可旋转设置有边角除尘单元，所述边角除尘单元的边缘至少部分突出于所述吸附转盘的外缘，形成除尘部，所述除尘部的外缘形状与待除尘的边角轮廓对应设置。
为了使所述的边角除尘单元与所述机体之间还设有复位机构，该复位机构为复位拉簧，连接在所述边角除尘单元靠近机体的内侧端和机体上。
为了方便对玻璃直角框架内的清洁，所述除尘部在与擦玻璃机器人的运动方向平行的平面上形成直角端部。
根据需要，所述边角除尘单元旋转一定角度后与所述机体两侧相抵紧，所述一定角度的范围是0°~90°。
为了方便转动且节省空间，所述吸附转盘和所述边角除尘单元同轴设置。
具体来说，所述吸附转盘通过其旋转传动轴连接机体，所述边角除尘单元套设于所述旋转传动轴上。
所述吸附转盘和所述机体之间还设有套设于所述旋转传动轴的固定机构，所述吸附转盘通过螺栓与固定机构相连，所述边角除尘单元通过所述固定机构套设于所述旋转传动轴上。
所述边角除尘单元通过轴承套设在所述固定机构上，所述边角除尘单元通过盖板连接所述轴承，所述盖板与所述边角除尘单元通过螺栓固定连接。
为了便于安装，所述的吸附转盘包括支架和吸盘，所述吸盘为环形的软胶吸盘，所述支架上设有凹槽，所述软胶吸盘通过弹性垫圈嵌设在凹槽内定位。
为了对边角进行有效除尘，所述边角除尘单元包含边角除尘单元支架和第二清洁单元，所述边角除尘单元支架通过旋转传动轴连接于机体，所述第二清洁单元连接固定于所述边角除尘单元支架突出于所述吸附转盘的边缘处。
综上所述，结构简单，运动灵活，灵敏度高，可控性强，有效完成对各个边角的除尘和清洁工作。
下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细地说明。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1的仰视图；
图3为图1的俯视图；
图4为本发明局部结构示意图；
图5为图4的剖面图；
图6、图7和图8分别为本发明擦玻璃机器人处于不同工作状态的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明的整体结构示意图；图2为图1的仰视图；图3为图1的俯视图；图4为本发明局部结构示意图；图5为图4的剖面图。结合图1至图5所示，本发明提供一种擦玻璃机器人，包括机体1，机体1上设有控制单元、驱动单元（图中未示出）和第一清洁单元2，所述擦玻璃机器人还包括可旋转设置在机体1底部两端的一对吸附转盘3，驱动单元通过控制单元与所述吸附转盘3相连，所述控制单元分别控制动力在两个吸附转盘3上输出的大小和方向，驱动所述一对吸附转盘3以垂直于玻璃表面的竖直轴为中心旋转或静止，控制两端的一对吸附转盘3交替形成高速端和低速端、或者高速端和静止端，通过两者的转速差，实现擦玻璃机器人的行走。其中，所述机体1和吸附转盘3之间可旋转设置有边角除尘单元4，所述边角除尘单元4的边缘至少部分突出于所述吸附转盘3的外缘，形成除尘部41，结合图2和图3所示，为了方便对玻璃直角框架内的清洁，所述除尘部41在与擦玻璃机器人的运动方向平行的平面上形成直角端部。当然，除尘部41的外缘形状并不局限于直角端部，其形状应当与待除尘的边角轮廓对应设置，可以根据实际边框的形状而定。但无论是何种形状，都需要既有利于擦玻璃机器人的行走，又能够将边角位置清理干净。如图3所示，为了使边角除尘单元4相对于机体1发生扭转之后能够准确回位，所述的边角除尘单元4与所述机体1之间还设有复位机构，该复位机构为复位拉簧42，该复位拉簧42的两端分别连接在所述边角除尘单元4靠近机体1的内侧端和机体1上。
如图2并结合图5所示，为了方便转动且节省空间，所述吸附转盘3和所述边角除尘单元4同轴设置。具体来说，所述吸附转盘3通过其旋转传动轴31连接机体1，所述边角除尘单元4套设于所述旋转传动轴31上。所述吸附转盘3和所述机体1之间还设有套设于所述旋转传动轴31的固定机构45，所述吸附转盘3通过螺栓与固定机构45相连，所述边角除尘单元4通过所述固定机构45套设于所述旋转传动轴31上。所述边角除尘单元4通过轴承42套设在所述固定机构45上，所述边角除尘单元4通过盖板43连接所述轴承，所述盖板43与所述边角除尘单元4通过螺栓固定连接。根据需要，所述边角除尘单元4旋转一定角度后与所述机体1的两侧相抵紧，所述一定角度的范围是0°~90°。
再结合图5所示，为了便于安装，所述的吸附转盘3包括支架33和吸盘34，所述吸盘34为环形的软胶吸盘，所述支架33上设有凹槽（图中未示出），所述软胶吸盘通过弹性垫圈嵌设在凹槽内定位。为了对边角进行有效除尘，所述边角除尘单元4包含边角除尘单元支架44和第二清洁单元46，所述边角除尘单元支架44通过其旋转轴连接于机体1，所述第二清洁单元46连接固定于所述边角除尘单元支架44突出于所述吸附转盘3的边缘处。
以下结合图1和图2，对本发明所提供的擦玻璃机器人的整体结构和运动方式进行说明。具体来说，在该擦玻璃机器人的机体1两侧，分别设有吸附转盘3，在机体1和吸附转盘3之间设置了边角除尘单元4，该边角除尘单元4通过固定机构45可旋转固定在旋转传动轴31上。在本实施例中，如图1所示，擦玻璃机器人的机体1为类T字形的形状，沿擦玻璃机器人的行走方向，位于机体1的T字形两端下方的边角除尘单元4分别为左右对称的弯折形状。弯折形状的横端通过轴承42可旋转固定在旋转传动轴31上，弯折形状的竖端则从机体1的T字形两端的下表面一直延伸至吸附转盘3的上表面，充满机体1和固定机构45、以及吸附转盘3之间的空间，且竖端的边缘突出于吸附转盘3的外缘，形成除尘部41。如图2所示，该除尘部41在与擦玻璃机器人的运动方向平行的平面上形成直角端部。
图6至图8分别为本发明擦玻璃机器人的工作状态示意图。如图6至图8所示，本发明所提供的擦玻璃机器人是这样实现行走的：首先，将擦玻璃机器人放置到玻璃表面上，设置在其内部的真空泵开始工作，设置在A端和A’端的吸附转盘3上的吸盘34同时吸附在玻璃表面上，两侧的吸附力大小和吸附方式是完全相同的。控制单元分别控制动力在A端和A’端的一对吸附转盘3上输出的大小和方向，驱动一对所述吸附转盘3轮流以垂直于玻璃表面的竖直轴为中心旋转或静止，使两者交替形成高速端和低速端、或者高速端和静止端，通过对设置在机体1底部的吸附转盘3的转速高低的交替控制，转速差使机体1扭动，进而实现机器人的自如行走。
如图6并结合图2所示，擦玻璃机器人在工作的过程中，当其靠近边框L的边角的时候，由于机体1的转动使得擦玻璃机器人的A端与边角的一边紧贴，边角除尘单元4以旋转传动轴31为中心，从图2所示的方向扭转到图6所示的方向，使这时可通过边角除尘单元4相对于该边框L的直线移动，而相对于机体1的转动来保证机体1的正常转动而不受边框L的影响，使得边角除尘单元4能够移动到该角落，设置在支架44上的第二清洁单元46对边角进行清洁作业。
结合图7和图8所示，当擦玻璃机器人的机体1处于贴边工作的状态下时，可通过边角除尘单元4的转动，使机体1轻易从边框L转回来，此时如果设定机体1低速或静止不动的一端为尾部，则该边角除尘单元4不至于让机体1的尾部顶死在边框L上，导致擦玻璃机器人卡死在边框L无法移动。结合图3所示，当擦玻璃机器人脱离上述两种工作状态后，安装在边角除尘单元4和机体1之间的拉簧42可使该机构恢复到原始状态。
综上所述，本发明所提供的这种擦玻璃机器人，无需主动机和从动机的相互吸附，能够在只有单机的情况下固定在玻璃表面上进行工作。同时，本发明所提供的这种擦玻璃机器人对工作环境的要求更低，能够在任何厚度的玻璃上进行清洁作业，仅仅通过对设置在机体底部的吸附转盘的转速高低的交替控制，通过转速差使机体扭动，进而实现机器人的自如行走。同时，设置在机体上的边角除尘单元，使得擦玻璃机器人两端设计成直角的情况下也能够在贴边的情况下轻松自如的转身返回，并且能够轻松将窗户角落的灰尘清扫干净，其结构简单，成本低，灵敏度高，可控性强且清洁效率高。

Claims (11)

1.一种擦玻璃机器人，包括机体(1)，机体上设有控制单元、驱动单元和第一清洁单元(2)，其特征在于：所述擦玻璃机器人还包括可旋转设置在机体底部两端的一对吸附转盘(3)，驱动单元通过控制单元与所述吸附转盘相连，所述控制单元控制动力在两个吸附转盘上输出的大小和方向，驱动所述一对吸附转盘以垂直于玻璃表面的竖直轴为中心旋转或静止，控制两端的一对吸附转盘交替形成高速端和低速端、或者高速端和静止端，通过两者的转速差，实现擦玻璃机器人的行走；其中，所述机体(1)和吸附转盘(3)之间可旋转设置有边角除尘单元(4)，所述边角除尘单元的边缘至少部分突出于所述吸附转盘的外缘，形成除尘部(41)，所述除尘部的外缘形状与待除尘的边角轮廓对应设置。
2.如权利要求1所述的擦玻璃机器人，其特征在于：所述的边角除尘单元(4)与所述机体(1)之间还设有复位机构，该复位机构为复位拉簧(42)，连接在所述边角除尘单元靠近机体的内侧端和机体上。
3.如权利要求1所述的擦玻璃机器人，其特征在于：所述除尘部(41)在与擦玻璃机器人的运动方向平行的平面上形成直角端部。
4.如权利要求1所述的擦玻璃机器人，其特征在于：所述吸附转盘(3)和所述边角除尘单元(4)同轴设置。
5.如权利要求1所述的擦玻璃机器人，其特征在于：所述边角除尘单元(4)旋转一定角度后与所述机体(1)两侧相抵紧。
6.如权利要求5所述的擦玻璃机器人，其特征在于：所述一定角度的范围是0°～90°。
7.如权利要求4所述的擦玻璃机器人，其特征在于：所述吸附转盘(3)通过其旋转传动轴(31)连接机体(1)，所述边角除尘单元(4)套设于所述旋转传动轴(31)上。
8.如权利要求7所述的擦玻璃机器人，其特征在于：所述吸附转盘(3)和所述机体(1)之间还设有套设于所述旋转传动轴(31)的固定机构(45)，所述吸附转盘(3)通过螺栓与固定机构(45)相连，所述边角除尘单元(4)通过所述固定机构(45)套设于所述旋转传动轴(31)上。
9.如权利要求8所述的擦玻璃机器人，其特征在于：所述边角除尘单元(4)通过轴承(42)套设在所述固定机构(45)上，所述边角除尘单元(4)通过盖板(43)连接所述轴承(42)，所述盖板(43)与所述边角除尘单元(4)通过螺栓固定连接。
10.如权利要求1或9所述的擦玻璃机器人，其特征在于：所述的吸附转盘(3)包括支架(33)和吸盘(34)，所述吸盘为环形的软胶吸盘，所述支架上设有凹槽，所述软胶吸盘通过弹性垫圈嵌设在凹槽内定位。
11.如权利要求1所述的擦玻璃机器人，其特征在于：所述边角除尘单元(4)包含边角除尘单元支架(44)和第二清洁单元(45)，所述边角除尘单元支架(44)通过旋转传动轴(31)连接于机体(1)，所述第二清洁单元(45)连接固定于所述边角除尘单元支架(44)突出于所述吸附转盘(3)的边缘处。
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