CN106264309A - 一种多功能玻璃幕墙清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，尤其是一种多功能玻璃幕墙清洁机器人。它包括躯体控制器、气动泵、液体供给装置、吊拉装置以及装设于躯体控制器上的真空吸盘纵向履带总成、真空吸盘横向履带总成、尘物去除装置、液体喷射装置、水渍吸除装置和功能扩展装置，功能扩展装置为多媒体显示屏或太阳能电池板。本发明可通过对幕墙表面的固体沉积物等进行打磨、刮除、清洗、水渍吸除等处理保证清洁效果；同时，通过设置的功能扩展装置可极大地丰富整个机器人的附属功能，如在利用机器人进行幕墙清洁时，可通过多媒体显示屏发布广告或新闻信息，避免因对幕墙清洁时而影响建筑物的整体美观性；也可通过设置太阳能电池板为整个机器人提供电力，达到节能环保的效果。

Description

一种多功能玻璃幕墙清洁机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是一种多功能玻璃幕墙清洁机器人。

背景技术

玻璃幕墙是当今世界最重要的装饰材料之一，已经被广泛地作为各类建筑物的户外墙体来使用，其赋予建筑物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，使建筑物能够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。

由于空气中的粉尘、雨水中所夹带的灰尘、飞禽的排泄物等会逐渐地沉积到建筑物的幕墙表面，从而影响幕墙的美观性及建筑物外表的清洁程度；因此，对玻璃幕墙的清洁已经越来越受到人们的关注并逐渐形成了巨大的幕墙清洗市场。

然而，目前对玻璃幕墙的清洁主要还是采用人工方式来完成的，即：将清洁人员从楼顶悬吊至建筑物的侧墙处后，由清洁人员人工对幕墙表面进行清理，此种方式不但存在整个过程清洁效率不高、危险系数大等问题，而且清洁成本偏高，也由此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

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种多功能玻璃幕墙清洁机器人。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多功能玻璃幕墙清洁机器人，它包括一布置于建筑物幕墙壁上的躯体控制器、一放置于建筑物楼顶上的气动泵、一放置于建筑物楼顶上的液体供给装置、一装设于建筑物幕墙壁的顶部的吊拉装置以及装设于躯体控制器上的两个真空吸盘纵向履带总成、两个真空吸盘横向履带总成、一尘物去除装置、一液体喷射装置和一水渍吸除装置；

两个所述真空吸盘纵向履带总成分别位于躯体控制器的左右两侧，两个所述真空吸盘横向履带分别位于躯体控制器的上下两侧，所述水渍吸除装置、液体喷射装置和尘物去除装置由上至下顺序地分布于躯体控制器的腹部侧，所述气动泵通过一布置于躯体控制器上的负压吸附软管与水渍吸除装置相连，所述液体供给装置通过布置于躯体控制器上的液体供应软管与液体喷射装置相连，所述吊拉装置通过至少两根并行分布的吊索与躯体控制器相连；所述真空吸盘纵向履带总成吸附于建筑物幕墙壁上或带动躯体控制器沿上下方向进行移动，所述真空吸盘横向履带总成吸附于建筑物幕墙壁上或带动躯体控制器沿左右方向进行移动，所述躯体控制器控制尘物去除装置动作；

它还包括一装设于躯体控制器上并位于躯体控制器的背部侧的功能扩展装置，所述功能扩展装置为一受控于躯体控制器的多媒体显示屏或一与躯体控制器电连接的太阳能电池板。

优选地，所述真空吸盘纵向履带总成和真空吸盘横向履带总成均包括一吸盘骨架、一套装于吸盘骨架上并相对于吸盘骨架转动的履带、沿履带的转动方向形成于履带的外表面上的若干个真空吸盘以及至少一个装设于躯体控制器上并通过一刚性真空管与真空吸盘相连的真空泵。

优选地，所述履带与吸盘骨架之间形成有一主干气腔，所述履带上、与每个真空吸盘相对应的位置均开设有一与对应的真空吸盘相连通的支线气腔，每个所述支线气腔内均装设有一真空阀，所述刚性真空管通过主干气腔和支线气腔与真空吸盘相连通。

优选地，所述尘物去除装置包括一通过梁架装设于躯体控制器的腹部侧的旋转刷和一装设于躯体控制器的腹部侧并位于旋转刷的上方的刮尘器，所述刮尘器包括一刮板和两个并行地分布于刮板的左右两端的驱动气缸，所述驱动气缸的本体装设于躯体控制器上并受控于躯体控制器，所述驱动气缸的输出轴固定于刮板的背部侧。

优选地，所述液体喷射装置包括至少两个沿左右方向并行分布的主液管，每个所述主液管的腹部侧且沿左右方向均并行地设置有若干个液体喷头，所述主液管通过通过若干个刚性吊液管与布置于躯体控制器上的液体供应软管相连。

优选地，所述水渍吸除装置包括一内部为中空结构的气板，所述气板的腹部侧向外延伸后形成有一截面形状呈等腰梯形的扩口吸除罩，所述气板通过若干个刚性吊气管与布置于躯体控制器上的负压吸附软管相连。

优选地，所述吊拉装置包括一沿建筑物幕墙的顶部轮廓布置的导轨、嵌装于导轨上并相对于导轨进行滑动的固定座以及装设于固定座内的卷扬机，所述吊索的顶端卷绕于卷扬机上、底端固定于躯体控制器上。

优选地，所述躯体控制器上设置有若干个连接柱，所述功能扩展装置通过连接柱装设于躯体控制器上并覆盖躯体控制器的背部。

由于采用了上述方案，本发明可通过对幕墙表面的固体沉积物等进行打磨、刮除、清洗、水渍吸除等处理保证清洁效果；同时，通过设置的功能扩展装置可极大地丰富整个机器人的附属功能，如在利用机器人进行幕墙清洁时，可通过多媒体显示屏发布广告或新闻信息，避免因对幕墙清洁时而影响建筑物的整体美观性；也可通过设置太阳能电池板为整个机器人提供电力，达到节能环保的效果。

附图说明

图1是本发明实施例在安装使用状态下的结构示意图；

图2是本发明实施例的躯体控制器的结构示意图；

图3是本发明实施例在具有太阳能电池板的情况下的平面结构示意图；

图4是本发明实施例在具有多媒体显示屏的情况下的平面结构示意图；

图5是本发明实施例的履带总成的截面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图5所示，本实施例提供的一种多功能玻璃幕墙清洁机器人，它包括一布置于建筑物幕墙壁上的躯体控制器a、一放置于建筑物楼顶上的气动泵b、一放置于建筑物楼顶上的液体供给装置c(其可由清水存储箱和洗涤剂存储箱构成，为保证能够提供具有一定压力的液体，可同时在存储箱内设置水泵等动力源设备)、一装设于建筑物幕墙壁的顶部的吊拉装置以及装设于躯体控制器a上的两个真空吸盘纵向履带总成d、两个真空吸盘横向履带总成e、一尘物去除装置f、一液体喷射装置g和一水渍吸除装置h；其中，两个真空吸盘纵向履带总成d分别位于躯体控制器a的左右两侧，两个真空吸盘横向履带e则分别位于躯体控制器a的上下两侧，水渍吸除装置h、液体喷射装置g和尘物去除装置f由上至下顺序地分布于躯体控制器a的腹部侧，气动泵b通过一布置于躯体控制器a上的负压吸附软管k与水渍吸除装置h相连，液体供给装置c通过布置于躯体控制器a上的液体供应软管与液体喷射装置g相连，吊拉装置通过至少两根并行分布的吊索m与躯体控制器a相连；真空吸盘纵向履带总成d吸附于建筑物幕墙壁上或带动躯体控制器a沿上下方向进行移动，真空吸盘横向履带总成e吸附于建筑物幕墙壁上或带动躯体控制器a沿左右方向进行移动，躯体控制器a同时控制尘物去除装置f动作；同时，本实施例的清洁机器人还包括一装设于躯体控制器a上并位于躯体控制器a的背部侧的功能扩展装置n，功能扩展装置n可根据具体情况采用一受控于躯体控制器a的多媒体显示屏或一与躯体控制器a电连接的太阳能电池板。

以此，当利用机器人对建筑物的玻璃幕墙进行清洁时，可事先将气动泵b和液体供给装置c放置于建筑物的楼顶上，然后将吊拉装置装设于建筑物的幕墙顶部墙壁上以利用吊拉装置及吊索m将躯体控制器a及装设于躯体控制器a上的组成机构同时进行吊装，使躯体控制器a能够与玻璃幕墙的墙壁相贴附；而后可利用真空吸盘纵向履带总成d及真空吸盘横向履带总成e所产生的负压作用将整个机器人牢固地吸附在幕墙上(此时可使机器人在幕墙的某一个位置停留一段时间)，同时也可通过利用纵向履带总成的运动效应使机器人能够沿幕墙墙壁由上至下逐步地下移，在下移的过程中或者机器人停留的过程中，躯体控制器a启动尘物去除装置f，尘物去除装置f动作时可以以擦拭或旋转打磨的方式出去附着于幕墙表面的固体沉积物(如灰尘、鸟粪等等)，而后液体供给装置c通过液体供应软管向液体喷射装置g提供清水和洗涤剂以对经过尘物去除装置f处理后的幕墙表面进行清洗，再后，机器人带动水渍吸除装置h运动至经清洗处理后的位置，气动泵b通过负压吸附软管k使水渍吸除装置h产生负压吸力以将残留于幕墙表面上的水渍或者微小的固体残留物吸走，从而实现对幕墙表面全方位的清洁处理；当需要使机器人进行平移动作时(即沿左右方向动作)可通过移动吊拉装置并利用横向履带总成来实现。另外，通过设置的功能扩展装置n可极大地丰富整个机器人的附属功能，如在利用机器人进行幕墙清洁时，可通过多媒体显示屏发布广告或新闻信息，避免因对幕墙清洁时而影响建筑物的整体美观性；也可通过设置太阳能电池板为整个机器人提供电力，达到节能环保的效果。

为优化整个履带总成的结构，保证其在能够产生运动效应的同时，形成强有力的真空吸附压力，本实施例的真空吸盘纵向履带总成d和真空吸盘横向履带总成e均包括一吸盘骨架1、一套装于吸盘骨架1上并相对于吸盘骨架1转动的履带2、沿履带2的转动方向形成于履带2的外表面上的若干个真空吸盘3以及至少一个装设于躯体控制器a上并通过一刚性真空管4与真空吸盘3相连的真空泵5；以此，可利用真空泵5的吸放气作用使真空吸盘3产生负压效应，在履带2相对应吸盘骨架1进行转动的同时也能够利用真空吸盘3将整个机器人牢固地吸附在幕墙墙壁上。

作为一个优选方案，在履带2与吸盘骨架1之间形成有一主干气腔6，在履带2上、与每个真空吸盘3相对应的位置均开设有一与对应的真空吸盘3相连通的支线气腔7，在每个支线气腔7内均装设有一真空阀8，刚性真空管4通过主干气腔6和支线气腔7与真空吸盘3相连通。以此，在真空泵5动作时可利用真空阀8的启闭来关闭相应的真空吸盘3的气流通道，实现对真空吸盘3的吸气或放气的控制。

为保证机器人能够对幕墙表面的固体沉积物进行有效清理，本实施例的尘物去除装置f包括一通过梁架9装设于躯体控制器a的腹部侧的旋转刷10和一装设于躯体控制器a的腹部侧并位于旋转刷10的上方的刮尘器，刮尘器包括一刮板11和两个并行地分布于刮板的左右两端的驱动气缸12，驱动气缸12的本体装设于躯体控制器a上并受控于躯体控制器a，而驱动气缸12的输出轴则固定于刮板11的背部侧，以此可利用旋转刷10以旋转打磨的方式将沉积与幕墙表面的固体沉积物进行粉碎处理，而利用驱动气缸12可使刮板11能够与幕墙表面紧密贴附以在刮板11运动的过程中，将吸附于幕墙表面上的灰尘作进一步清除处理。

为进一步优化机器人的清理清洁性能，本实施例的液体喷射装置g包括至少两个沿左右方向并行分布的主液管13，在每个主液管13的腹部侧且沿左右方向均并行地设置有若干个液体喷头14，主液管13通过通过若干个刚性吊液管15与布置于躯体控制器a上的液体供应软管相连；本实施例的的机器人优选采用清水与洗涤剂独立供应的方式，即液体供应软管包括一清水供应软管16和一洗涤剂供应软管17，两个主液管13分别通过各自对应的刚性吊液管15与清水供应软管16和洗涤剂供应软管17相连，以此，当幕墙表面的固体沉积物经过尘物去除装置f的处理后，还会在幕墙表面存留一定的印记或者一些灰尘，从而可利用液体喷头14的高压喷射效果将上述残留物作进一步清理。

为最大限度地清除幕墙表面上残留物，尤其是经过液体喷射装置g的清洁后会在幕墙表面形成水渍，本实施例的水渍吸除装置h包括一内部为中空结构的气板18，气板18的腹部侧向外延伸后形成有一截面形状呈等腰梯形的扩口吸除罩19，气板18通过若干个刚性吊气管20与布置于躯体控制器a上的负压吸附软管k相连；以此，可利用气动泵b所产生的负压效应，在扩口吸除罩19与幕墙表面紧密接触的同时，将幕墙表面上尚未干燥的水渍进行吸除，从而能够保证幕墙光洁明亮。

另外，为提高整个机器人安装及调节的便利性，本实施例的吊拉装置包括一沿建筑物幕墙的顶部轮廓布置的导轨21、嵌装于导轨21上并相对于导轨21进行滑动的固定座22以及装设于固定座内的卷扬机(图中未示出)，吊索m的顶端卷绕于卷扬机上、底端则固定于躯体控制器a上；以此，当需要对整个机器人进行平移时，利用固定座22在导轨21上的定向滑动作用以及横向履带总成的移动效应来实现。

当然为扩大功能扩展装置n的覆盖面积，以使其功能效果最大化，在躯体控制器a上设置有若干个连接柱23，功能扩展装置n通过连接柱23装设于躯体控制器a上并覆盖躯体控制器a的背部。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种多功能玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：它包括一布置于建筑物幕墙壁上的躯体控制器、一放置于建筑物楼顶上的气动泵、一放置于建筑物楼顶上的液体供给装置、一装设于建筑物幕墙壁的顶部的吊拉装置以及装设于躯体控制器上的两个真空吸盘纵向履带总成、两个真空吸盘横向履带总成、一尘物去除装置、一液体喷射装置和一水渍吸除装置；

两个所述真空吸盘纵向履带总成分别位于躯体控制器的左右两侧，两个所述真空吸盘横向履带分别位于躯体控制器的上下两侧，所述水渍吸除装置、液体喷射装置和尘物去除装置由上至下顺序地分布于躯体控制器的腹部侧，所述气动泵通过一布置于躯体控制器上的负压吸附软管与水渍吸除装置相连，所述液体供给装置通过布置于躯体控制器上的液体供应软管与液体喷射装置相连，所述吊拉装置通过至少两根并行分布的吊索与躯体控制器相连；所述真空吸盘纵向履带总成吸附于建筑物幕墙壁上或带动躯体控制器沿上下方向进行移动，所述真空吸盘横向履带总成吸附于建筑物幕墙壁上或带动躯体控制器沿左右方向进行移动，所述躯体控制器控制尘物去除装置动作；

它还包括一装设于躯体控制器上并位于躯体控制器的背部侧的功能扩展装置，所述功能扩展装置为一受控于躯体控制器的多媒体显示屏或一与躯体控制器电连接的太阳能电池板。

2.如权利要求1所述的一种多功能玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述真空吸盘纵向履带总成和真空吸盘横向履带总成均包括一吸盘骨架、一套装于吸盘骨架上并相对于吸盘骨架转动的履带、沿履带的转动方向形成于履带的外表面上的若干个真空吸盘以及至少一个装设于躯体控制器上并通过一刚性真空管与真空吸盘相连的真空泵。

3.如权利要求2所述的一种多功能玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述履带与吸盘骨架之间形成有一主干气腔，所述履带上、与每个真空吸盘相对应的位置均开设有一与对应的真空吸盘相连通的支线气腔，每个所述支线气腔内均装设有一真空阀，所述刚性真空管通过主干气腔和支线气腔与真空吸盘相连通。

4.如权利要求1所述的一种多功能玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述尘物去除装置包括一通过梁架装设于躯体控制器的腹部侧的旋转刷和一装设于躯体控制器的腹部侧并位于旋转刷的上方的刮尘器，所述刮尘器包括一刮板和两个并行地分布于刮板的左右两端的驱动气缸，所述驱动气缸的本体装设于躯体控制器上并受控于躯体控制器，所述驱动气缸的输出轴固定于刮板的背部侧。

5.如权利要求1所述的一种多功能玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述液体喷射装置包括至少两个沿左右方向并行分布的主液管，每个所述主液管的腹部侧且沿左右方向均并行地设置有若干个液体喷头，所述主液管通过通过若干个刚性吊液管与布置于躯体控制器上的液体供应软管相连。

6.如权利要求1所述的一种多功能玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述水渍吸除装置包括一内部为中空结构的气板，所述气板的腹部侧向外延伸后形成有一截面形状呈等腰梯形的扩口吸除罩，所述气板通过若干个刚性吊气管与布置于躯体控制器上的负压吸附软管相连。

7.如权利要求1所述的一种多功能玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述吊拉装置包括一沿建筑物幕墙的顶部轮廓布置的导轨、嵌装于导轨上并相对于导轨进行滑动的固定座以及装设于固定座内的卷扬机，所述吊索的顶端卷绕于卷扬机上、底端固定于躯体控制器上。

8.如权利要求1所述的一种多功能玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述躯体控制器上设置有若干个连接柱，所述功能扩展装置通过连接柱装设于躯体控制器上并覆盖躯体控制器的背部。