CN106993976B - 一种双面双向行走的高楼清洗机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双面双向行走的高楼清洗机器人，包括用于与升降装置相连接以实现上下移动的本体（1），所述本体（1）底部安装有用于与建筑物外壁相接触的万向轮（2），所述本体（1）上部安装有用于与水平绳索（4）相配合的水平行走轮（3），所述水平行走轮（3）在水平驱动装置的驱动下沿水平绳索（4）移动。所述本体（1）底部还安装有擦洗装置，所述擦洗装置包括四只呈田字形排列的清洗回转盘，所述擦洗装置还包括与四只清洗回转盘一一对应的液体供给装置。本发明不仅可以上下移动，而且可通过水平行走轮（3）沿水平绳索（4）左右移动，从而能够适应较宽的建筑物的清洗工作，提高清洗效率，具有适应性强、效率高的优点。

Description

一种双面双向行走的高楼清洗机器人
技术领域
本发明涉及一种清洗建筑物外壁的机器人装置。
背景技术
目前的高楼清洗设备只能沿着垂直绳索上下行走，其缺陷在于：（1）无法适应各种建筑物的结构，如：较宽的建筑物，以及有窗的需要垂直和水平切换清洗的；（2）只能上下往复擦洗，清洗效率低、效果差。
发明内容
本发明提出了一种双面双向行走的高楼清洗机器人，其所要解决的技术问题是：（1）使清洗机器人能够在建筑物上任意行走，提高适应性；（2）提高清洗效率。
本发明技术方案如下：
一种双面双向行走的高楼清洗机器人，包括用于与升降装置相连接以实现相对于建筑物上下移动的本体，所述本体底部安装有用于与建筑物外壁相接触的万向轮，所述本体上部安装有用于与水平绳索相配合的水平行走轮，所述水平行走轮在水平驱动装置的驱动下沿水平绳索移动。
作为本发明的进一步改进：所述本体底部还安装有擦洗装置，所述擦洗装置包括四只或四只以上偶数只的呈田字形双排排列的清洗回转盘。
作为本发明的进一步改进：所述擦洗装置还包括与各清洗回转盘一一对应的液体供给装置，所述液体供给装置为所对应的清洗回转盘可切换地供给清洗剂或水。
作为本发明的进一步改进：所述清洗回转盘为四只，呈田字形排列；根据清洗机器人移动方向确定各液体供给装置所供给的液体：当清洗机器人进行垂直移动或水平移动时，对应沿当前运动方向位于前侧的两只清洗回转盘的液体供给装置供给清洗剂，对应沿当前运动方向位于后侧的两只清洗回转盘的液体供给装置供给水。
作为本发明的进一步改进：所述本体上还安装有用于制动水平行走轮的刹车装置。
作为本发明的进一步改进：所述本体上还设有隔水装置，所述擦洗装置设于隔水装置所围成的隔水区域内。
作为本发明的进一步改进：所述隔水装置包括若干外围阻隔段，所述外围阻隔段围成所述的隔水区域；
所述外围阻隔段包括可相对于本体回转的柱体以及若干沿柱体轴线方向布置、安装在柱体外圆柱面上的阻隔条；所述阻隔条可以是固定安装在柱体外圆柱面上，还可以是通过可拆卸的方式安装在柱体外圆柱面上。
作为本发明的进一步改进：所述阻隔条为三工位设置，分别为毛刷阻隔条、海绵阻隔条和胶皮阻隔条。
作为本发明的进一步改进：所述隔水装置还包括设置于各清洗回转盘之间的的内阻隔段以将清洗回转盘相互隔离。
作为本发明的进一步改进：为了防止清洗机器人碰坏建筑物，其外围设有软质弹性围套。
相对于现有技术，本发明具有以下积极效果：（1）本发明不仅可以上下移动，而且可通过水平行走轮沿水平绳索左右移动，从而能够在建筑物上任意行走，适应较宽的及复杂的建筑物的清洗工作，提高清洗效率，具有适应性强、效率高的优点；（2）本体底部设有万向轮，清洗时万向轮与建筑物外壁相接触，不仅方便了机器人沿任意方向平移，而且能够确定清洗机器人与建筑物之间的距离；（3）在本体上部设有水平行走轮及驱动装置，实现沿水平绳索或轨道的水平行走；（4）本发明根据机器人的移动方向切换液体供给装置所供给的液体，确保先使用清洗剂擦洗、再使用清水擦洗，进一步提高了清洗效率和清洗效果；（5）本发明还设有隔水装置，避免清洗时清洗回转盘将清洗液和水甩到四周，造成二次污染；（6）本发明的外围阻隔段采用可旋转结构，可根据实际情况选择不同的阻隔条进行阻隔。
附图说明
图1为本发明的上部结构示意图。
图2为本发明的底部结构示意图。
图3为本发明外围阻隔段的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的技术方案：
如图1，一种双面双向行走的高楼清洗机器人，包括用于与升降装置相连接以实现相对于建筑物上下移动的本体1，所述升降装置安装在建筑物顶部的水平导轨上以实现相对于建筑物的水平移动；所述本体1底部安装有用于与建筑物外壁相接触的万向轮2，所述本体1上部安装有用于与水平绳索4相配合的水平行走轮3，所述水平行走轮3在电机的驱动下沿水平绳索4移动。所述本体1上还安装有用于制动水平行走轮3的刹车装置。
所述升降装置包括安装在建筑物平台上的收放装置，收放装置包括滑轮和牵引机，所述升降装置还包括垂直绳索，垂直绳索一端与牵引机相连接、另一端连接在清洗机器人上，从而在牵引机的牵引下实现清洗机器人的上下移动；
所述水平绳索4为套在建筑物外壁上的环形绳索，所述环形绳索穿过清洗机器人上部的连接环后与水平行走轮3相配合，从而实现与清洗机器人之间的连接。所述环形绳索上还安装有用于调整环形绳索周长的调节装置。优选地，所述调节装置的传感器安装在清洗机器人上，从而方便了清洗机器人与调节装置的及时和集中控制。
为确保环形绳索始终保持水平状态，还设有若干安装在建筑物上、由上至下的导向绳索，为保证导向绳索始终为张紧状态，减小导向绳索随风晃动的可能性，可将导向绳索下端固定，或者在导线绳索下端挂接配重物；所述环形绳索上还安装有若干沿导向绳索上下行走的行走装置，行走装置带动环形绳索随清洗机器人同步上下移动，从而使环形绳索始终保持水平状态。
调节装置还可以安装在行走装置上，从而实现对多个同时工作的清洗机器人所在的环形绳索段落分别控制。
如图2，所述本体1底部还安装有擦洗装置，擦洗装置包括四只呈田字形排列的清洗回转盘6，也可以是六只或八只等四只以上的偶数只，呈双排排列。
所述擦洗装置还包括各自与四只清洗回转盘6一一对应的液体供给装置，所述液体供给装置为所对应的清洗回转盘6供给清洗剂和水的其中一种，或者二者同时供给。优选地，清洗剂和水通过切换阀供给，同一时刻只供给其中一种。清洗时，根据清洗机器人移动方向确定各液体供给装置所供给的液体：当清洗机器人进行垂直移动或水平移动时，对应沿当前运动方向位于前侧的两只清洗回转盘6的液体供给装置供给清洗剂，对应沿当前运动方向位于后侧的两只清洗回转盘6的液体供给装置供给水，确保先使用清洗剂清洗，再用清水清洁。
所述本体1底部还设有隔水装置，所述擦洗装置设于隔水装置所围成的隔水区域内。所述隔水装置包括四支外围阻隔段7，所述外围阻隔段7围成正方形隔水区域；所述隔水装置还包括十字状的内阻隔段8以将四只清洗回转盘6相互隔离。
如图3，所述外围阻隔段7包括可相对于本体1回转的柱体9以及若干沿柱体9轴线方向布置、安装在柱体9外圆柱面上的阻隔条；所述阻隔条可以是固定安装在柱体9外圆柱面上，还可以是通过可拆卸的方式安装在柱体9外圆柱面上，根据需要对阻隔条更换。所述阻隔条为三工位设置，分别为毛刷阻隔条11、海绵阻隔条10和胶皮阻隔条12。所述柱体9由步进电机控制旋转，将适宜的阻隔条旋转至朝向建筑物的位置，相邻的外围阻隔段7可以是通过伞齿轮等装置实现联动，也可以是分别单独控制。
清洗前，首先使用环形绳索环套建筑物，并实现其与行走装置以及清洗机器人之间的连接。垂直清洗时，控制清洗机器人与行走装置同步动作，使清洗机器人与环形绳索同步上下移动，保证环形绳索为水平状态，同时通过调节装置适当放松环形绳索，避免其与建筑物之间摩擦；水平清洗时，清洗机器人和升降装置分别沿环形绳索和建筑物顶部的水平导轨同步水平移动，实现清洗机器人的水平左右移动。当运动到需要清洗的位置时，控制调节装置收紧环形绳索，使得清洗机器人进行擦洗受到反向作用力时环形绳索处于张紧状态，万向轮2及擦洗装置与建筑物相接触，从而利用环形绳索和建筑物自身来平衡反向作用力，保证清洗时能够提供较大的接触力，提升清洗效果，然后控制清洗机器人进行移动清洗，移动清洗时万向轮2自动转向，并且液体供给装置根据移动方向切换供给的液体。当仅作垂直运动或垂直清洗时，可使用刹车装置制动住水平行走轮（3）。隔水装置可确保清洗时液体不会甩出隔水区域，对其它区域造成污染，同时还能避免清洗回转盘6相互干扰。
为了防止清洗机器人碰坏建筑物，其外围和底部设有软质弹性围套，防止破坏建筑物幕墙。

Claims (9)

1.一种双面双向行走的高楼清洗机器人，其特征在于：包括用于与升降装置相连接以实现相对于建筑物上下移动的本体（1），所述本体（1）底部安装有用于与建筑物外壁相接触的万向轮（2），所述本体（1）上部安装有用于与水平绳索（4）相配合的水平行走轮（3），所述水平行走轮（3）在水平驱动装置的驱动下沿水平绳索（4）移动；
所述水平绳索（4）为套在建筑物外壁上的环形绳索，所述环形绳索穿过清洗机器人背部的连接环后与水平行走轮（3）相配合，从而实现与清洗机器人之间的连接；所述环形绳索上还安装有用于调整环形绳索周长的调节装置；还设有若干安装在建筑物上、由上至下的导向绳索，导向绳索下端固定或者在导线绳索下端挂接有配重物；所述环形绳索上还安装有若干沿导向绳索上下行走的行走装置，行走装置用于带动环形绳索随清洗机器人同步上下移动，从而使环形绳索始终保持水平状态。
2.如权利要求1所述的双面双向行走的高楼清洗机器人，其特征在于：所述本体（1）还安装有擦洗装置，所述擦洗装置包括四只或四只以上偶数只的呈双排排列的清洗回转盘（6）。
3.如权利要求2所述的双面双向行走的高楼清洗机器人，其特征在于：所述擦洗装置还包括与各清洗回转盘（6）一一对应的液体供给装置，所述液体供给装置为所对应的清洗回转盘（6）可切换地供给清洗剂或水。
4.如权利要求3所述的双面双向行走的高楼清洗机器人，其特征在于：所述清洗回转盘（6）为四只，呈田字形排列；根据清洗机器人移动方向确定各液体供给装置所供给的液体：当清洗机器人进行垂直移动或水平移动时，对应沿当前运动方向位于前侧的两只清洗回转盘（6）的液体供给装置供给清洗剂，对应沿当前运动方向位于后侧的两只清洗回转盘（6）的液体供给装置供给水。
5.如权利要求1所述的双面双向行走的高楼清洗机器人，其特征在于：所述本体（1）上还安装有用于制动水平行走轮（3）的刹车装置。
6.如权利要求2至4任一所述的双面双向行走的高楼清洗机器人，其特征在于：所述本体（1）上还设有隔水装置，所述擦洗装置设于隔水装置所围成的隔水区域内。
7.如权利要求6所述的双面双向行走的高楼清洗机器人，其特征在于：所述隔水装置包括若干外围阻隔段（7），所述外围阻隔段（7）围成所述的隔水区域；
所述外围阻隔段（7）包括可相对于本体（1）回转的柱体（9）以及若干沿柱体（9）轴线方向布置、安装在柱体（9）外圆柱面上的阻隔条；所述阻隔条可以是固定安装在柱体（9）外圆柱面上，还可以是通过可拆卸的方式安装在柱体（9）外圆柱面上。
8.如权利要求7所述的双面双向行走的高楼清洗机器人，其特征在于：所述阻隔条为三工位设置，分别为毛刷阻隔条（11）、海绵阻隔条（10）和胶皮阻隔条（12）。
9.如权利要求7或8所述的双面双向行走的高楼清洗机器人，其特征在于：所述隔水装置还包括设置于各清洗回转盘（6）之间的内阻隔段（8）以将清洗回转盘（6）相互隔离。
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