CN105534427A - 一种玻璃幕墙清洁机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃幕墙清洁机器人，属于自动化玻璃幕墙清洁技术领域，包括遥控车主体、在玻璃幕墙上行走的行走装置、用于为机器人提供水电及安全保护的升降机辅助装置、用于监控机器人周围环境以及清洁效果的监控装置、用于显示监控画面的地面观察装置、用于幕墙清洁的清洁装置、用于回程行走的滚轮装置、无线信号发射器、用于为机器人提供安全防护的螺旋桨负压装置。本发明利用真空吸盘吸附原理在墙面上行走，行走过程中两套清洁系统会对墙面进行两次清洁，载有监控装置，操作人员可通过地面观察装置看到机器人周围的情况及清洁效果，本发明结构简单，操作方便，清洁效率高，解决了人工清洁存在的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人，特别是涉及一种玻璃幕墙清洁机器人，属于自动化玻璃幕墙清洁技术领域。
背景技术
玻璃幕墙是现代的一种新型墙体，它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来，建筑物从不同角度呈现出不同的色调，随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美，玻璃幕墙也存在着一些局限性，例如光污染、能耗较大、防火能力差等问题，但这些问题随着新材料、新技术的不断出现，正逐步纳入到建筑造型、建筑材料、建筑节能的综合研究体系中，作为一个整体的设计问题加以深入的探讨。
玻璃幕墙作为一种户外墙体，空气中的粉尘、飞禽的排泄物等会逐渐沉积到幕墙的表面，从而影响玻璃幕墙的美观，目前，玻璃幕墙的清洁一直是人工通过从楼顶悬吊方式来完成，整个过程清洁效率不高，危险性大，而且成本高，就目前人工清洁玻璃幕墙现状而言，存在清洁成本高、危险系数大、清洁效率低等三大难以克服的难题，影响了玻璃幕墙的美观、清洁以及进一步发展的空间。
发明内容
本发明的主要目的是为了解决目前现有技术中玻璃幕墙清洁中存在的上述问题，提供一种应用范围广、清洁成本低、危险系数低、清洁效率高的玻璃幕墙清洁机器人。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种玻璃幕墙清洁机器人，包括遥控车主体，用于为机器人提供支撑及安装框架；行走装置，用于使机器人在玻璃幕墙上行走；升降机辅助装置，用于为机器人提供水电及安全保护；监控装置，用于监控机器人周围环境及清洁效果；地面观察装置，用于显示所述监控装置监控到的机器人周围环境及清洁效果的监控画面；清洁装置，用于幕墙清洁；滚轮装置，用于在机器人工作结束后，回程行走；无线信号发射器，设置在所述遥控车主体上，用于向所述监控装置和地面观察装置发送信号；螺旋桨负压装置，用于为机器人提供安全防护，所述螺旋桨负压装置包含四个螺旋桨和螺旋桨电机，四个所述螺旋桨电机呈四边形设置，任意两相邻的所述螺旋桨电机的转向相反，用于抵消惯性力，四个所述螺旋桨用于维持所述遥控车主体稳定行走；所述清洁装置和所述监控装置设置在所述遥控车主体上，所述地面观察装置与所述监控装置通讯连接，所述升降机辅助装置与所述遥控车主体连接，所述监控装置固定在所述遥控车主体的顶部。
作为一种优选方案，所述遥控车主体包括一底盘和上层板，所述行走装置和所述清洁装置均设置在所述底盘上，所述底盘上设有一主电动推杆，所述主电动推杆与所述行走装置连接，所述主电动推杆用于为所述遥控车主体的运动提供动力，所述遥控车主体上还设有滑块导轨，所述滑块导轨用于控制所述遥控车主体运动的方向，所述遥控车主体上还设有用于悬吊所述遥控车主体的吊环。
作为一种优选方案，所述行走装置包括四个第一吸盘组和四个第二吸盘组，所述第一吸盘组和所述第二吸盘组均包括副电动推杆、机械臂和吸盘，所述吸盘通过所述机械臂与所述副电动推杆连接，所述副电动推杆通过推杆固定支架设置在所述遥控车主体上，所述第一吸盘组和所述第二吸盘组交替吸附。
作为一种优选方案，所述升降机辅助装置包括一卷扬机和一随动小车，所述卷扬机安装在所述随动小车上，所述随动小车平行于玻璃幕墙移动。
作为一种优选方案，所述监控装置与所述地面观察装置为一体化结构，所述监控装置为内置控制程序的智能手机或者平板电脑，所述监控装置与所述无线信号发射器之间通过无线电频通讯连接。
作为一种优选方案，所述清洁装置包括供水系统和清洁系统；所述供水系统包括水泵、电磁阀和多个雾化器，所述水泵、所述电磁阀和所述雾化器之间连通，所述水泵和所述电磁阀均安装在所述遥控车主体的中部，多个所述雾化器分别安装在所述遥控车主体的顶部、中间、底部；所述清洁系统包括固定在所述遥控车主体上的刮板、固定在所述遥控车主体上实现对玻璃幕墙第一次清洁的滚刷、固定在所述遥控车主体上实现对玻璃幕墙第二次清洁的的两套盘刷；两套所述盘刷的运动方向相反，用于将污水汇集到所述行走装置下部的污水收集箱中。
作为一种优选方案，所述滚刷上设有滚刷挡泥板，所述滚刷挡泥板用于防止所述滚刷清理的水渍飞溅，所述滚刷通过两连接件与所述主电动推杆连接，两所述连接件与所述主电动推杆之间均通过转轴连接，所述滚刷可沿所述转轴旋转。
作为一种优选方案，两所述连接件之间通过一滚刷中间件连接，所述滚刷中间件上设有滚刷电机，所述滚刷电机通过带传动系统带动所述滚刷，所述滚刷与所述主电动推杆之间设有一阻尼器，所述阻尼器用于维持所述滚刷与玻璃幕墙之间的压力。
作为一种优选方案，所述盘刷与盘刷电机连接，所述盘刷电机设置在所述固定架上，所述盘刷电机与另一阻尼器连接，另一所述阻尼器用于维持所述盘刷与玻璃幕墙之间的压力，所述固定架设置在所述上层板上。
作为一种优选方案，所述底盘内设有一气泵，所述气泵用于为所述主电动推杆和所述副电动推杆提供动力，所述滚刷和所述盘刷的材料均为超细纤维，所述刮板为柔性构件，所述刮板安装在所述遥控车主体最前端，用于将玻璃幕墙上的残留水渍擦干。
本发明的有益技术效果：本发明设计的一种玻璃幕墙清洁机器人，相较于现有技术，利用真空吸盘吸附原理在墙面上行走，行走过程中两套清洁系统会对墙面进行两次清洁，并且本体上载有监控装置，其拍摄到的图像实时显示在地面观察装置上，操作人员可通过地面观察装置看到机器人周围的情况以及清洁效果，从而方便工作人员的工作，本发明结构简单可靠，操作方便，清洁效率高，可实现高楼大厦的户外玻璃幕墙清洁，解决了以往人工清洁存在的安全隐患。
附图说明
图1为本发明的玻璃幕墙清洁机器人的主视图；
图2为本发明的玻璃幕墙清洁机器人工作状态图；
图3为本发明的玻璃幕墙清洁机器人清洁系统示意图；
图4为本发明的玻璃幕墙清洁机器人吸盘组示意图。
图中：1-第一吸盘组，2-滚刷挡泥板，3-滚刷，4-第二吸盘组，5-盘刷，6-盘刷电机，7-主电动推杆，8-连接件，9-阻尼器，10-固定架，11-滑块导轨，12-底盘，13-气泵，14-吊环，15-带传动系统，16-副电动推杆，17-上层板，18-推杆固定支架，19-滚刷电机。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
在本实施例中，一种玻璃幕墙清洁机器人，包括遥控车主体，用于为机器人提供支撑及安装框架；行走装置，用于使机器人在玻璃幕墙上行走；升降机辅助装置，用于为机器人提供水电及安全保护；监控装置，用于监控机器人周围环境及清洁效果；地面观察装置，用于显示所述监控装置监控到的机器人周围环境及清洁效果的监控画面；清洁装置，用于幕墙清洁；滚轮装置，用于在机器人工作结束后，回程行走；无线信号发射器，设置在所述遥控车主体上，用于向所述监控装置和地面观察装置发送信号；螺旋桨负压装置，用于为机器人提供安全防护，所述螺旋桨负压装置包含四个螺旋桨和螺旋桨电机，四个所述螺旋桨电机呈四边形设置，任意两相邻的所述螺旋桨电机的转向相反，用于抵消惯性力，四个所述螺旋桨用于维持所述遥控车主体稳定行走；所述清洁装置和所述监控装置设置在所述遥控车主体上，所述地面观察装置与所述监控装置通讯连接，所述升降机辅助装置与所述遥控车主体连接，所述监控装置固定在所述遥控车主体的顶部。
作为本实施例的一种优选方案，如图1、图2和图3所示，所述遥控车主体包括一底盘12和上层板17，所述行走装置和所述清洁装置均设置在所述底盘12上，所述底盘12上设有一主电动推杆7，所述主电动推杆7与所述行走装置连接，所述主电动推杆7用于为所述遥控车主体的运动提供动力，所述遥控车主体上还设有滑块导轨11，所述滑块导轨11用于控制所述遥控车主体运动的方向，所述遥控车主体上还设有用于悬吊所述遥控车主体的吊环14。
如图1和图4所示，作为本实施例的一种优选方案，所述行走装置包括四个第一吸盘组1和四个第二吸盘组4，所述第一吸盘组1和所述第二吸盘组4均包括副电动推杆16、机械臂和吸盘，所述吸盘通过所述机械臂与所述副电动推杆16连接，所述副电动推杆16通过推杆固定支架18设置在所述遥控车主体上，所述第一吸盘组1和所述第二吸盘组4交替吸附。
作为本实施例的一种优选方案，所述升降机辅助装置包括一卷扬机和一随动小车，所述卷扬机安装在所述随动小车上，所述随动小车平行于玻璃幕墙移动，所述监控装置与所述地面观察装置为一体化结构，所述监控装置为内置控制程序的智能手机或者平板电脑，所述监控装置与所述无线信号发射器之间通过无线电频通讯连接。
如图1和图2所示，作为本实施例的一种优选方案，所述清洁装置包括供水系统和清洁系统；所述供水系统包括水泵、电磁阀和多个雾化器，所述水泵、所述电磁阀和所述雾化器之间连通，所述水泵和所述电磁阀均安装在所述遥控车主体的中部，多个所述雾化器分别安装在所述遥控车主体的顶部、中间、底部；所述清洁系统包括固定在所述遥控车主体上的刮板、固定在所述遥控车主体上实现对玻璃幕墙第一次清洁的滚刷3、固定在所述遥控车主体上实现对玻璃幕墙第二次清洁的的两套盘刷5；两套所述盘刷5的运动方向相反，用于将污水汇集到所述行走装置下部的污水收集箱中。
作为本实施例的一种优选方案，如图2所示，所述滚刷3上设有滚刷挡泥板2，所述滚刷挡泥板2用于防止所述滚刷3清理的水渍飞溅，所述滚刷3通过两连接件8与所述主电动推杆7连接，两所述连接件8与所述主电动推杆7之间均通过转轴连接，所述滚刷3可沿所述转轴旋转。
如图1和图2所示，作为本实施例的一种优选方案，两所述连接件8之间通过一滚刷中间件连接，所述滚刷中间件上设有滚刷电机19，所述滚刷电机19通过带传动系统15带动所述滚刷3，所述滚刷3与所述主电动推杆7之间设有一阻尼器9，所述阻尼器9用于维持所述滚刷3与玻璃幕墙之间的压力。
作为本实施例的一种优选方案，如图2所示，所述盘刷5与盘刷电机6连接，所述盘刷电机6设置在所述固定架10上，所述盘刷电机6与另一阻尼器9连接，另一所述阻尼器9用于维持所述盘刷5与玻璃幕墙之间的压力，所述固定架10设置在所述上层板17上。
如图3所示，作为本实施例的一种优选方案，所述底盘12内设有一气泵13，所述气泵13用于为所述主电动推杆7和所述副电动推杆16提供动力，所述滚刷3和所述盘刷5的材料均为超细纤维，所述刮板为柔性构件，所述刮板安装在所述遥控车主体最前端，用于将玻璃幕墙上的残留水渍擦干。
本发明提供的玻璃幕墙清洁机器人的清洁过程分为来回两个行程，清洁顺序为先从楼顶往下清洁到地面，然后通过楼顶随动小车平移带动机器人平移一个清洁宽度，接着小车再从楼底回到楼顶，完成一次清洁过程。
副电动推杆运动时，第一吸盘组和第二吸盘组可以抬起和放下，遥控车主体的运动通过滑块导轨约束，主电动推杆提供动力，机器人从楼顶向下清洁到楼底过程中，两组吸盘交替吸附，配合主电动推杆运动，主电动推杆行程速度可控。
机器人回行程过程中，清洁装置不工作，第一吸盘组和第二吸盘组全部抬起，依靠伸出的滚轮装置，在楼顶升降机辅助装置的拉力下回到最顶端，这个过程中，螺旋桨负压装置提供一定的负压，将遥控车主体压在幕墙表面，防止在有风的状况下，机器人本体出现摆动，导致安全事故。
机器人的清洁装置包含两个部分，第一部分是完成玻璃湿润和初步清洁的盘刷，第二部分是完成二次擦洗的滚刷，清洁完毕后留在幕墙上的水珠通过机器人最上端的刮板去除。
综上所述，本发明设计的一种玻璃幕墙清洁机器人，相较于现有技术，利用真空吸盘吸附原理在墙面上行走，行走过程中两套清洁系统会对墙面进行两次清洁，并且本体上载有监控装置，其拍摄到的图像实时显示在地面观察装置上，操作人员可通过地面观察装置看到机器人周围的情况以及清洁效果，从而方便工作人员的工作，本发明结构简单可靠，操作方便，清洁效率高，可实现高楼大厦的户外玻璃幕墙清洁，解决了以往人工清洁存在的安全隐患。
以上所述，仅为本发明优选的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：包括
遥控车主体，用于为机器人提供支撑及安装框架；
行走装置，用于使机器人在玻璃幕墙上行走；
升降机辅助装置，用于为机器人提供水电及安全保护；
监控装置，用于监控机器人周围环境及清洁效果；
地面观察装置，用于显示所述监控装置监控到的机器人周围环境及清洁效果的监控画面；
清洁装置，用于幕墙清洁；
滚轮装置，用于在机器人工作结束后，回程行走；
无线信号发射器，设置在所述遥控车主体上，用于向所述监控装置和地面观察装置发送信号；
螺旋桨负压装置，用于为机器人提供安全防护，所述螺旋桨负压装置包含四个螺旋桨和螺旋桨电机，四个所述螺旋桨电机呈四边形设置，任意两相邻的所述螺旋桨电机的转向相反，用于抵消惯性力，四个所述螺旋桨用于维持所述遥控车主体稳定行走；
所述清洁装置和所述监控装置设置在所述遥控车主体上，所述地面观察装置与所述监控装置通讯连接，所述升降机辅助装置与所述遥控车主体连接，所述监控装置固定在所述遥控车主体的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述遥控车主体包括一底盘(12)和上层板(17)，所述行走装置和所述清洁装置均设置在所述底盘(12)上，所述底盘(12)上设有一主电动推杆(7)，所述主电动推杆(7)与所述行走装置连接，所述主电动推杆(7)用于为所述遥控车主体的运动提供动力，所述遥控车主体上还设有滑块导轨(11)，所述滑块导轨(11)用于控制所述遥控车主体运动的方向，所述遥控车主体上还设有用于悬吊所述遥控车主体的吊环(14)。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述行走装置包括四个第一吸盘组(1)和四个第二吸盘组(4)，所述第一吸盘组(1)和所述第二吸盘组(4)均包括副电动推杆(16)、机械臂和吸盘，所述吸盘通过所述机械臂与所述副电动推杆(16)连接，所述副电动推杆(16)通过推杆固定支架(18)设置在所述遥控车主体上，所述第一吸盘组(1)和所述第二吸盘组(4)交替吸附。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述升降机辅助装置包括一卷扬机和一随动小车，所述卷扬机安装在所述随动小车上，所述随动小车平行于玻璃幕墙移动。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述监控装置与所述地面观察装置为一体化结构，所述监控装置为内置控制程序的智能手机或者平板电脑，所述监控装置与所述无线信号发射器之间通过无线电频通讯连接。
6.根据权利要求2所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述清洁装置包括供水系统和清洁系统；
所述供水系统包括水泵、电磁阀和多个雾化器，所述水泵、所述电磁阀和所述雾化器之间连通，所述水泵和所述电磁阀均安装在所述遥控车主体的中部，多个所述雾化器分别安装在所述遥控车主体的顶部、中间、底部；
所述清洁系统包括固定在所述遥控车主体上的刮板、固定在所述遥控车主体上实现对玻璃幕墙第一次清洁的滚刷(3)、固定在所述遥控车主体上实现对玻璃幕墙第二次清洁的的两套盘刷(5)；
两套所述盘刷(5)的运动方向相反，用于将污水汇集到所述行走装置下部的污水收集箱中。
7.根据权利要求6所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述滚刷(3)上设有滚刷挡泥板(2)，所述滚刷挡泥板(2)用于防止所述滚刷(3)清理的水渍飞溅，所述滚刷(3)通过两连接件(8)与所述主电动推杆(7)连接，两所述连接件(8)与所述主电动推杆(7)之间均通过转轴连接，所述滚刷(3)可沿所述转轴旋转。
8.根据权利要求7所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：两所述连接件(8)之间通过一滚刷中间件连接，所述滚刷中间件上设有滚刷电机(19)，所述滚刷电机(19)通过带传动系统(15)带动所述滚刷(3)，所述滚刷(3)与所述主电动推杆(7)之间设有一阻尼器(9)，所述阻尼器(9)用于维持所述滚刷(3)与玻璃幕墙之间的压力。
9.根据权利要求8所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述盘刷(5)与盘刷电机(6)连接，所述盘刷电机(6)设置在所述固定架(10)上，所述盘刷电机(6)与另一阻尼器(9)连接，另一所述阻尼器(9)用于维持所述盘刷(5)与玻璃幕墙之间的压力，所述固定架(10)设置在所述上层板(17)上。
10.根据权利要求9所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述底盘(12)内设有一气泵(13)，所述气泵(13)用于为所述主电动推杆(7)和所述副电动推杆(16)提供动力，所述滚刷(3)和所述盘刷(5)的材料均为超细纤维，所述刮板为柔性构件，所述刮板安装在所述遥控车主体最前端，用于将玻璃幕墙上的残留水渍擦干。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160504 |