CN106913277A - 一种四连杆擦玻璃机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四连杆擦玻璃机器人，其特征在于该机器人包括四连杆组件、传感器组件、微型真空泵组件、气路、弹簧吸盘组件、电机组件、擦玻璃抹布组件和机架组件。本发明将传统的擦玻璃机器人吸盘在玻璃上的吸附移动改为攀爬移动，机构运行起来更加轻便，控制更加容易，灵活性更高。本发明采用四组弹簧吸盘来进行上下左右运动，在擦玻璃机器人运动的时候，保证至少有四个吸盘吸附，从而保证擦玻璃机器人本体在玻璃上安全运行。该擦玻璃机器人采用四连杆爬壁的方式，由于弹簧吸盘可以抬起，所以具有一定的越障功能。

Description

一种四连杆擦玻璃机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体是一种四连杆擦玻璃机器人。

背景技术

现今，随着我国城市化进程的加快，越来越多的高楼拔地而起，随之而来的是擦玻璃的难题。将机器人技术与传统擦玻璃方法相结合设计的擦玻璃机器人能够代替人工，实施有效的擦洗玻璃，由于机器人可以擦到人工擦不到的地方，使玻璃得到全面的清洁，在消除危险的同时，达到清洁的目的。

目前，一些采用真空吸盘吸附的擦玻璃机器人在运动的时候，由于吸盘与玻璃之间的摩擦，使得行走起来十分不便，甚至影响到了机器人的正常运动。加大电机的功率可以使机器人运动起来，但笨重的电机加大机器人本体的质量，同时电机的费用也在加增，使得擦玻璃机器人的成本提高，不能很好的满足市场的需要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种四连杆擦玻璃机器人。本发明将传统的擦玻璃机器人吸盘在玻璃上的吸附移动改为攀爬移动，机构运行起来更加轻便，控制更加容易，灵活性更高。通过控制机器人的运动，可以满足用户擦玻璃的要求。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种四连杆擦玻璃机器人，其特征在于该机器人包括四连杆组件、传感器组件、微型真空泵组件、气路、弹簧吸盘组件、电机组件、擦玻璃抹布组件和机架组件；

所述机架组件包括底板、电机支板和滚珠万向轮；所述电机支板和滚珠万向轮固定在底板上；

所述四连杆组件由四个结构相同的四连杆机构构成；所述四连杆机构包括电机连接轴、曲柄、曲柄左带法兰轴承、曲柄右带法兰轴承、曲柄转轴、曲柄转轴左带法兰轴承、曲柄转轴右带法兰轴承、曲柄转轴左E型圈、曲柄转轴右E型圈、连杆、连杆转轴、连杆转轴左带法兰轴承、连杆转轴右带法兰轴承、连杆转轴左E型圈、连杆转轴右E型圈、从动杆、从动杆左带法兰轴承、从动杆右带法兰轴承、从动杆E型圈、从动杆连接轴、从动杆连接轴左带法兰轴承和从动杆连接轴右带法兰轴承；所述电机连接轴通过联轴器与电机组件中的电机连接；所述曲柄的一端与电机连接轴连接，另一端分别与曲柄左带法兰轴承的外圈和曲柄右带法兰轴承的外圈连接；所述曲柄转轴的一端通过曲柄转轴左E型圈与曲柄左带法兰轴承的内圈连接，并通过轴肩与曲柄右带法兰轴承的内圈连接；所述曲柄转轴的另一端通过曲柄转轴右E型圈与曲柄转轴右带法兰轴承的内圈连接，并通过轴肩与曲柄转轴左带法兰轴承的内圈连接；所述连杆的一端分别与曲柄转轴左带法兰轴承的外圈和曲柄转轴右带法兰轴承的外圈连接，另一端分别与连杆转轴左带法兰轴承的外圈和连杆转轴右带法兰轴承的外圈连接；所述连杆转轴的一端通过连杆转轴右E型圈与连杆转轴右带法兰轴承的内圈连接，并通过轴肩与连杆转轴左带法兰轴承的内圈连接；所述连杆转轴的另一端通过连杆转轴左E型圈与从动杆右带法兰轴承的内圈连接，并通过轴肩与从动杆左带法兰轴承的内圈连接；所述从动杆的一端分别与从动杆左带法兰轴承的外圈和从动杆右带法兰轴承的外圈连接，另一端分别与从动杆连接轴左带法兰轴承的外圈和从动杆连接轴右带法兰轴承的外圈连接；所述从动杆连接轴的一端通过从动杆E型圈与从动杆连接轴右带法兰轴承的内圈连接，并通过轴肩与从动杆连接轴左带法兰轴承的内圈连接；所述从动杆连接轴的另一端与电机支板连接；

所述传感器组件由四个碰触传感器构成，分别固定于底板的四个角上；

所述微型真空泵组件由四个微型真空泵构成，均固定安装于底板上；

所述弹簧吸盘组件由四组弹簧吸盘构成；每组弹簧吸盘分别固定在各自的四连杆机构的连杆上，每组弹簧吸盘通过气路与微型真空泵组件中的一个微型真空泵连接；

所述电机组件由四个电机组成；四个电机固定于电机支板上；每个电机分别与各自的四连杆机构中的电机连接轴通过联轴器连接；

所述擦玻璃抹布组件连接在底板上。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：

1、本发明将传统的擦玻璃机器人吸盘在玻璃上的吸附移动改为攀爬移动，机构运行起来更加轻便，控制更加容易，灵活性更高。

2、本发明采用四组弹簧吸盘来进行上下左右运动，在擦玻璃机器人运动的时候，保证至少有四个吸盘吸附，从而保证擦玻璃机器人本体在玻璃上安全运行。

3、在擦玻璃机器人本体底板上安装四个滚珠万向轮，在保证弹簧吸盘吸附的情况下，起到辅助支撑的作用，能使机器人运动更流畅。

4、该擦玻璃机器人采用四连杆爬壁的方式，由于弹簧吸盘可以抬起，所以具有一定的越障功能。

附图说明

图1是本发明四连杆擦玻璃机器人一种实施例的整体结构示意图；

图2是本发明四连杆擦玻璃机器人一种实施例的四连杆机构的俯视示意图；

图3是本发明四连杆擦玻璃机器人一种实施例的四连杆机构的轴测示意图；

图4是本发明四连杆擦玻璃机器人一种实施例的微型真空泵组件和传感器组件的安装示意图；

图5是本发明四连杆擦玻璃机器人一种实施例的弹簧吸盘组件和电机组件的安装示意图；

图6是本发明四连杆擦玻璃机器人一种实施例的擦玻璃抹布组件示意图；

图7是本发明四连杆擦玻璃机器人一种实施例的机架组件示意图；

具体实施方式

下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明，不限制本申请权利要求的保护范围。

本发明提供了一种四连杆擦玻璃机器人(参见图1-7，简称机器人)，包括四连杆组件1、传感器组件2、微型真空泵组件3、气路4、弹簧吸盘组件5、电机组件6、擦玻璃抹布组件7和机架组件8；

所述机架组件包括底板81、电机支板82和滚珠万向轮83；所述电机支板82和滚珠万向轮83通过螺钉固定在底板81上；

所述四连杆组件1由四个结构相同的四连杆机构构成；所述四连杆机构包括电机连接轴11、曲柄12、曲柄左带法兰轴承13、曲柄右带法兰轴承14、曲柄转轴15、曲柄转轴左带法兰轴承16、曲柄转轴右带法兰轴承17、曲柄转轴左E型圈18、曲柄转轴右E型圈19、连杆110、连杆转轴111、连杆转轴左带法兰轴承112、连杆转轴右带法兰轴承113、连杆转轴左E型圈114、连杆转轴右E型圈115、从动杆116、从动杆左带法兰轴承117、从动杆右带法兰轴承118、从动杆E型圈119、从动杆连接轴120、从动杆连接轴左带法兰轴承121和从动杆连接轴右带法兰轴承122；所述电机连接轴11通过联轴器与电机组件6中的电机连接；所述曲柄12的一端通过螺母与电机连接轴11固定连接，另一端分别与曲柄左带法兰轴承13的外圈和曲柄右带法兰轴承14的外圈固定连接；所述曲柄转轴15的一端通过曲柄转轴左E型圈18与曲柄左带法兰轴承13的内圈固定连接，并通过轴肩与曲柄右带法兰轴承14的内圈固定连接；所述曲柄转轴15的另一端通过曲柄转轴右E型圈19与曲柄转轴右带法兰轴承17的内圈固定连接，并通过轴肩与曲柄转轴左带法兰轴承16的内圈固定连接；所述连杆110的一端分别与曲柄转轴左带法兰轴承16的外圈和曲柄转轴右带法兰轴承17的外圈固定连接，另一端分别与连杆转轴左带法兰轴承112的外圈和连杆转轴右带法兰轴承113的外圈固定连接；所述连杆转轴111的一端通过连杆转轴右E型圈115与连杆转轴右带法兰轴承113的内圈固定连接，并通过轴肩与连杆转轴左带法兰轴承112的内圈固定连接；所述连杆转轴111的另一端通过连杆转轴左E型圈114与从动杆右带法兰轴承118的内圈固定连接，并通过轴肩与从动杆左带法兰轴承117的内圈固定连接；所述从动杆116的一端分别与从动杆左带法兰轴承117的外圈和从动杆右带法兰轴承118的外圈固定连接，另一端分别与从动杆连接轴左带法兰轴承121的外圈和从动杆连接轴右带法兰轴承122的外圈固定连接；所述从动杆连接轴120的一端通过从动杆E型圈119与从动杆连接轴右带法兰轴承122的内圈固定连接，并通过轴肩与从动杆连接轴左带法兰轴承121的内圈固定连接；所述从动杆连接轴120的另一端通过螺母与电机支板82固定连接；通过电机带动电机连接轴11驱动四连杆机构运动，从而达到弹簧吸盘组件5与玻璃面的接触和抬起，实现机器人的运动和吸附；

所述传感器组件2由四个碰触传感器构成，分别通过螺钉固定于底板81的四个角上；当机器人运动到窗户边框时，相应的碰触传感器被压下，从而控制相应的电机停转，使机器人能自动检测是否到达窗户边框；

所述微型真空泵组件3由四个微型真空泵构成，均固定安装于底板81上；

所述弹簧吸盘组件5由四组弹簧吸盘构成，每组弹簧吸盘包括两个弹簧吸盘；每组弹簧吸盘分别固定在各自的四连杆机构的连杆110上，每组弹簧吸盘的一端通过气路4与微型真空泵组件3中的一个微型真空泵连接，另一端用于工作时与玻璃吸附；通过控制相应微型真空泵的运行和停止，达到机器人相应弹簧吸盘吸附和松开的目的；

所述电机组件6由四个电机组成；四个电机固定于电机支板82上；每个电机分别与各自的四连杆机构中的电机连接轴11通过联轴器连接，提供动力；

所述擦玻璃抹布组件7连接在底板81上；所述擦玻璃抹布组件7包括清洁抹布71和松紧带72；所述松紧带72与清洁抹布71连接；所述清洁抹布71通过松紧带72连接在底板81上。

本发明四连杆擦玻璃机器人的工作原理和工作流程是：

(1)准备工作：在用机器人擦玻璃之前，先把擦玻璃抹布组件7套在机架组件8的底板81上。

(2)擦玻璃流程：擦玻璃机器人运动的过程也是擦玻璃的过程，首先微型真空泵组件3开始工作，通过气路4使弹簧吸盘组件5吸附在玻璃上。当机器人上下运动时，微型真空泵组件3中的左右两个微型真空泵停止工作，由电机组件6中左右两个电机带动四连杆组件1中左右两个四连杆组件，从而带动左右方位上的弹簧吸盘进行运动，当左右方位上的弹簧吸盘接触到玻璃后，左右两个微型真空泵开始工作，上下两个微型真空泵停止工作，同时，左右两个电机继续运动直到左右方位上弹簧吸盘要脱离玻璃时，左右两个微型真空泵停止工作，上下两个微型真空泵开始工作，保证机器人稳定地吸附在玻璃上。这样就完成上下运动的一个周期。左右运动类似于上下运动。由传感器组件2进行碰壁检测。通过机器人上下左右的运动，传感器组件2进行碰壁检测，完成对玻璃的清洁。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (3)

1.一种四连杆擦玻璃机器人，其特征在于该机器人包括四连杆组件、传感器组件、微型真空泵组件、气路、弹簧吸盘组件、电机组件、擦玻璃抹布组件和机架组件；

所述机架组件包括底板、电机支板和滚珠万向轮；所述电机支板和滚珠万向轮固定在底板上；

所述四连杆组件由四个结构相同的四连杆机构构成；所述四连杆机构包括电机连接轴、曲柄、曲柄左带法兰轴承、曲柄右带法兰轴承、曲柄转轴、曲柄转轴左带法兰轴承、曲柄转轴右带法兰轴承、曲柄转轴左E型圈、曲柄转轴右E型圈、连杆、连杆转轴、连杆转轴左带法兰轴承、连杆转轴右带法兰轴承、连杆转轴左E型圈、连杆转轴右E型圈、从动杆、从动杆左带法兰轴承、从动杆右带法兰轴承、从动杆E型圈、从动杆连接轴、从动杆连接轴左带法兰轴承和从动杆连接轴右带法兰轴承；所述电机连接轴通过联轴器与电机组件中的电机连接；所述曲柄的一端与电机连接轴连接，另一端分别与曲柄左带法兰轴承的外圈和曲柄右带法兰轴承的外圈连接；所述曲柄转轴的一端通过曲柄转轴左E型圈与曲柄左带法兰轴承的内圈连接，并通过轴肩与曲柄右带法兰轴承的内圈连接；所述曲柄转轴的另一端通过曲柄转轴右E型圈与曲柄转轴右带法兰轴承的内圈连接，并通过轴肩与曲柄转轴左带法兰轴承的内圈连接；所述连杆的一端分别与曲柄转轴左带法兰轴承的外圈和曲柄转轴右带法兰轴承的外圈连接，另一端分别与连杆转轴左带法兰轴承的外圈和连杆转轴右带法兰轴承的外圈连接；所述连杆转轴的一端通过连杆转轴右E型圈与连杆转轴右带法兰轴承的内圈连接，并通过轴肩与连杆转轴左带法兰轴承的内圈连接；所述连杆转轴的另一端通过连杆转轴左E型圈与从动杆右带法兰轴承的内圈连接，并通过轴肩与从动杆左带法兰轴承的内圈连接；所述从动杆的一端分别与从动杆左带法兰轴承的外圈和从动杆右带法兰轴承的外圈连接，另一端分别与从动杆连接轴左带法兰轴承的外圈和从动杆连接轴右带法兰轴承的外圈连接；所述从动杆连接轴的一端通过从动杆E型圈与从动杆连接轴右带法兰轴承的内圈连接，并通过轴肩与从动杆连接轴左带法兰轴承的内圈连接；所述从动杆连接轴的另一端与电机支板连接；

所述传感器组件由四个碰触传感器构成，分别固定于底板的四个角上；

所述微型真空泵组件由四个微型真空泵构成，均固定安装于底板上；

所述弹簧吸盘组件由四组弹簧吸盘构成；每组弹簧吸盘分别固定在各自的四连杆机构的连杆上，每组弹簧吸盘通过气路与微型真空泵组件中的一个微型真空泵连接；

所述电机组件由四个电机组成；四个电机固定于电机支板上；每个电机分别与各自的四连杆机构中的电机连接轴通过联轴器连接；

所述擦玻璃抹布组件连接在底板上。

2.根据权利要求1所述的四连杆擦玻璃机器人，其特征在于每组弹簧吸盘包括两个弹簧吸盘。

3.根据权利要求1所述的四连杆擦玻璃机器人，其特征在于所述擦玻璃抹布组件包括清洁抹布和松紧带；所述松紧带与清洁抹布连接；所述清洁抹布通过松紧带连接在底板上。