CN107157411A - 吸附爬行机构和吸附玻璃幕墙的清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种吸附爬行机构和吸附玻璃幕墙的清洗机器人，涉及清洗装置技术领域，解决现有技术中存在的吸附幕墙的清洗装置移动不灵活的技术问题。该装置包括至少一个爬行装置，爬行装置包括驱动装置、伸缩机械腿和移动支撑机架，伸缩机械腿的数目为两个以上个，且伸缩机械腿沿移动支撑机架的周向方向分布在移动支撑机架上；驱动装置与伸缩机械腿驱动连接且能驱动伸缩机械腿相对于移动支撑机架沿垂直于清洗面的方向移动至吸附于清洗面的位置以及脱离清洗面的位置，并驱动伸缩机械腿绕移动支撑机架沿平行于清洗面的方向转动且在移动、转动过程中带动吸附爬行机构在清洗面上沿直线方向以及曲线方向爬行。本发明用于实现吸附爬行机构移动灵活。

Description

吸附爬行机构和吸附玻璃幕墙的清洗机器人

技术领域

本发明涉及清洗装置技术领域，尤其是涉及一种吸附爬行机构和吸附玻璃幕墙的清洗机器人。

背景技术

目前，对高楼幕墙的清洗工作主要由人工完成，清洗工人搭乘吊篮或腰系绳索进行高空擦洗，十分危险，而且人工擦洗作业的效率低，清洗费用高。近年来常有清洁工人坠楼伤亡事故的报道；因此楼宇幕墙清洗自动化问题亟待解决，迫切需要研制安全可靠的清洗机来代替人工作业。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现有的吸附幕墙的清洗装置存在移动不灵活的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供吸附爬行机构和吸附玻璃幕墙的清洗机器人，以解决现有技术中存在的吸附幕墙的清洗装置移动不灵活的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的吸附爬行机构，包括至少一个爬行装置，所述爬行装置包括驱动装置、伸缩机械腿和移动支撑机架，其中：

所述伸缩机械腿的数目为两个以上个，且所述伸缩机械腿沿所述移动支撑机架的周向方向分布在所述移动支撑机架上；

所述驱动装置与所述伸缩机械腿驱动连接且能驱动所述伸缩机械腿相对于所述移动支撑机架沿垂直于清洗面的方向移动至吸附于所述清洗面的位置以及脱离所述清洗面的位置，并驱动所述伸缩机械腿绕所述移动支撑机架沿平行于所述清洗面的方向转动且在移动、转动过程中带动所述吸附爬行机构在所述清洗面上沿直线方向以及曲线方向爬行。

优选地，所述驱动装置包括发动机和链条传动机构，所述发动机位于所述移动支撑机架上，所述链条传动机构绕设在所述移动支撑机架上；所述发动机能通过链条传动机构带动所述移动支撑机架沿平行于所述清洗面的方向移动；

所述驱动装置还包括空气压缩机和气缸，所述气缸与所述链条传动机构连接；所述伸缩机械腿包括吸盘、气动阀和连接板，所述吸盘与所述气动阀连接，所述连接板连接所述气动阀与所述链条传动机构，所述气缸的活塞杆与所述气动阀连接；

所述气缸通过所述气动阀与所述空气压缩机连通，所述气动阀控制所述气缸实现所述吸盘以及所述气动阀沿垂直于所述清洗面的方向移动；所述吸盘通过所述气动阀与所述空气压缩机连通，所述气动阀控制所述吸盘吸附清洗面的状态。

优选地，所述伸缩机械腿的数目至少三个，所述吸附爬行机构向前爬行的过程中，所述伸缩机械腿能至少转动至所述移动支撑机架上的前位、中位和后位三个位置，其中：

中位的所述伸缩机械腿吸附在清洗面上，前位的所述伸缩机械腿从与所述清洗面分离的状态转为吸附所述清洗面的状态，后位的所述伸缩机械腿从吸附所述清洗面的状态转为与所述清洗面分离的状态；后位的所述伸缩机械腿状态切换的时间点早于所述前位的所述伸缩机械腿；其余的所述伸缩机械腿处于与所述清洗面分离的状态。

优选地，所述移动支撑机架的形状为肾形，所述移动支撑机架包括直线部和曲线部；

所述爬行装置做直线运动时，中位的所述伸缩机械腿和后位的所述伸缩机械腿位于所述直线部上，前位的所述伸缩机械腿位于所述曲线部上；

所述爬行装置做转动运动时，中位的所述伸缩机械腿和后位的所述伸缩机械腿位于所述曲线部上，前位的所述伸缩机械腿位于所述直线部上；

所述移动支撑机架包括上支撑板和与所述上支撑板连接的下支撑板，所述链条传动机构位于所述上支撑板与所述下支撑板之间。

优选地，所述链条传动机构包括主动链轮、从动链轮和链条，其中：所述电机驱动所述主动链轮转动，所述主动链轮通过所述链条带动所述从动链轮转动，所述主动链轮和所述从动链轮均设置在所述上支撑板与所述下支撑板之间。

优选地，所述伸缩机械腿还包括机械腿滑动机构，所述机械腿滑动机构包括移动支撑机架滑动板与滑动连接板，所述移动支撑机架滑动板沿所述上支撑板的周向方向与所述上支撑板连接，所述移动支撑机架滑动板设置在所述滑动连接板之间且所述滑动连接板可在所述移动支撑机架滑动板上滑动，所述滑动连接板与所述连接板连接。

优选地，所述滑动连接板与所述连接板通过螺栓连接。

优选地，所述吸附爬行机构还包括机架，所述机架连接两个所述爬行装置且两个所述爬行装置之间有间隙；

所述吸附爬行机构还包括控制装置，所述控制装置与所述气动阀电连接。

一种吸附玻璃幕墙的清洗机器人，包括清洗机构和权利要求1-8-任一所述的吸附爬行机构，所述吸附爬行机构可吸附在玻璃幕墙上的同时能在玻璃幕墙上移动，所述清洗机构与所述吸附爬行机构连接且所述清洗机构与玻璃幕墙转动接触。

优选地，所述清洗机构包括滚刷电机、滚刷支架和滚刷，所述滚刷支架连接所述滚刷与所述吸附爬行机构，所述滚刷电机驱动所述滚刷转动，所述滚刷与玻璃幕墙接触且所述滚刷的长度方向与所述吸附爬行机构的直线移动方向垂直。

本发明提供吸附爬行机构和吸附玻璃幕墙的清洗机器人，以解决现有技术中存在的吸附幕墙的清洗装置移动不灵活的技术问题，通过改变伸缩机械腿吸附清洗面的状态以及驱动伸缩机械腿在移动支撑机架上转动，实现吸附爬行机构在清洗面上能够做直线运动和能够转弯，实现吸附幕墙的清洗机器人移动灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是吸附爬行机构的结构示意图；

图2是吸附爬行机构的另一结构示意图；

图3是爬行装置直线移动的结构示意图；

图4是爬行装置转动的结构示意图；

图5是机械腿滑动机构的结构示意图；

图6是链条传动机构的结构示意图；

图7是吸附玻璃幕墙的清洗机器人的结构示意图。

图中1-驱动装置；11-发动机；12-链条传动机构；121-主动链轮；122-从动链轮；123-链条；13-空气压缩机；14-气缸；2-伸缩机械腿；21-吸盘；22-气动阀；23-中位的伸缩机械腿；24-前位的伸缩机械腿；25-后位的伸缩机械腿；26-连接板；27-机械腿滑动机构；271-移动支撑机架滑动板；272-滑动连接板；3-移动支撑机架；31-直线部；32-曲线部；33-上支撑板；34-下支撑板；4-机架；5-清洗机构；51-滚刷电机；52-滚刷支架；53-滚刷；6-吸附爬行机构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供了一种吸附爬行机构，包括至少一个爬行装置，爬行装置包括驱动装置1、伸缩机械腿2和移动支撑机架3，其中：伸缩机械腿2的数目为两个以上个，且伸缩机械腿2沿移动支撑机架3的周向方向分布在移动支撑机架3上；驱动装置1与伸缩机械腿2驱动连接且能驱动伸缩机械腿2相对于移动支撑机架3沿垂直于清洗面的方向移动至吸附于清洗面的位置以及脱离清洗面的位置，并驱动伸缩机械腿2绕移动支撑机架3沿平行于清洗面的方向转动且在移动、转动过程中带动吸附爬行机构在清洗面上沿直线方向以及曲线方向爬行，解决现有技术中存在的吸附幕墙的清洗装置移动不灵活的技术问题，通过改变伸缩机械腿2吸附清洗面的状态以及驱动伸缩机械腿2在移动支撑机架3上转动，实现吸附爬行机构在清洗面上能够做直线运动和能够转弯，实现吸附幕墙的清洗机器人移动灵活。

作为可选地实施方式，驱动装置1包括发动机11和链条传动机构12，发动机11位于移动支撑机架3上，链条传动机构12绕设在移动支撑机架3上；发动机11能通过链条传动机构12带动移动支撑机架3沿平行于清洗面的方向移动；驱动装置1还包括空气压缩机13和气缸14；伸缩机械腿2包括吸盘21、气动阀22和连接板26，吸盘21与气动阀22连接，连接板26连接气动阀22与链条传动机构12，气缸14的活塞杆与气动阀22连接；伸缩机械腿2包括吸盘21和气动阀22，吸盘21与气动阀22连接，气缸14的活塞杆与气动阀22连接；气缸14通过气动阀22与空气压缩机13连通，气动阀22控制气缸14实现吸盘21以及气动阀22沿垂直于清洗面的方向移动；吸盘21通过气动阀22与空气压缩机13连通，气动阀22控制吸盘21吸附清洗面的状态。链条传动机构12包括主动链轮121、从动链轮122和链条123，其中：电机11驱动主动链轮121转动，主动链轮121通过链条123带动从动链轮122转动，主动链轮121和从动链轮122均设置在上支撑板33与下支撑板34之间。

当吸盘21需要吸附在清洗面上时，气动阀22控制气缸14，使得活塞杆带动气动阀21和吸盘21向清洗面的方向移动直到与清洗面接触，空气压缩机13向气动阀22和吸盘21通入空气，此时，气动阀22打开泄压，使得吸盘21和气动阀22内的空气快速离开气动阀22和吸盘21内，造成吸盘21内成真空的状态，在外界大气压的作用下，使得吸盘21吸附在清洗面上；当不需要吸盘21吸附在清洗面上时，气动阀22关闭泄压处，空气压缩机13通过气动阀22向吸盘21内通入空气，直到吸盘21与清洗面的吸附解除，然后在气动阀22的控制下，气缸14的活塞杆带动气动阀22与吸盘21往远离清洗面的方向移动。

参见图3-图4，伸缩机械腿2的数目可以为9个，移动支撑机架3的形状可以为肾形；吸附爬行机构6向前爬行的过程中，伸缩机械腿2能至少转动至移动支撑机架3上的前位、中位和后位三个位置，吸附爬行机构6做直线运动时，往那个方向移动即为前，吸附爬行机构6做转动运动时，朝哪个方向转动即为前，其中：中位的伸缩机械腿23吸附在清洗面上，前位的伸缩机械腿24从与清洗面分离的状态转为吸附清洗面的状态，后位的伸缩机械腿25从吸附清洗面的状态转为与清洗面分离的状态；后位的伸缩机械腿25状态切换的时间点早于前位的伸缩机械腿24；其余的伸缩机械腿2处于与清洗面分离的状态，后位的伸缩机械腿25状态切换与前位的伸缩机械腿24状态切换两者的时间差使得驱动装置1带动移动支撑机架3向前运动。移动支撑机架3包括上支撑板33和与上支撑板连接33的下支撑板34，链条传动机构12位于上支撑板33与下支撑板34之间。

参见图3，爬行装置做直线运动时，中位的伸缩机械腿23和后位的伸缩机械腿25位于直线部31上，前位的伸缩机械腿24位于曲线部32上，参见图3，后位的伸缩机械腿25从吸附清洗面的状态转为与清洗面分离的状态，主动链轮121顺时针转动，由于中位的伸缩机械腿23吸附在清洗面上，中位的伸缩机械腿23通过连接板26与链条123连接，使得主动链轮121沿着直线部31上的链条123向下转动，主动链轮121带动移动支撑机架3往图3中箭头的方向移动，由于直线部31的链条123的长度减小，使得链条123带动从动链轮122顺时针转动，直到前位的伸缩机械腿24转动到直线部31处由与清洗面分离的状态转为吸附清洗面的状态且此时前位的伸缩机械腿24变为中位的伸缩机械腿23，伸缩机械腿25连续上述变化，可使得爬行装置向图3中箭头的方向移动；

参见图4，爬行装置做转动运动时，中位的伸缩机械腿23和后位的伸缩机械腿25位于曲线部32上，前位的伸缩机械腿24位于直线部31上，参见图4，后位的伸缩机械腿25从吸附清洗面的状态转为与清洗面分离的状态，主动链轮121逆时针转动，由于中位的伸缩机械腿23吸附在清洗面上，中位的伸缩机械腿23通过连接板26与链条123连接，使得主动链轮121沿着曲线部32上的链条123向下转动，主动链轮121带动移动支撑机架3往图4中箭头的方向转动，链条123带动从动链轮122转动，直到前位的伸缩机械腿24转动到曲线部32处由与清洗面分离的状态转为吸附清洗面的状态且此时前位的伸缩机械腿24变为中位的伸缩机械腿23，伸缩机械腿25连续上述变化，可使得爬行装置向图4中箭头的方向转动。

吸附爬行机构6还包括机架4，机架4连接两个爬行装置且两个爬行装置之间有间隙。两个爬行装置的移动方向相同时，吸附爬行机构6能发生移动或转动，例如：两个爬行装置同时向一个方向做直线运动，吸附爬行机构6做直线移动；两个爬行装置向同一方向做曲线运动，吸附爬行机构6做转弯移动。吸附爬行机构6还包括控制装置，控制装置与气动阀22电连接且控制装置控制气动阀22。

作为可选地实施方式，参见图5，伸缩机械腿2还包括机械腿滑动机构27，机械腿滑动机构27包括移动支撑机架滑动板271与滑动连接板272，移动支撑机架滑动板271沿上支撑板33的周向方向与上支撑板33连接，移动支撑机架滑动板271设置在滑动连接板272之间且滑动连接板272可在移动支撑机架滑动板271上滑动，滑动连接板272与连接板26连接，滑动连接板与连接板通过螺栓连接。

一种吸附玻璃幕墙的清洗机器人，包括清洗机构5和权利要求1-8任一的吸附爬行机构6，吸附爬行机构6可吸附在玻璃幕墙上的同时能在玻璃幕墙上移动，清洗机构5与吸附爬行机构6连接且清洗机构5与玻璃幕墙转动接触；清洗机构5包括滚刷电机51、滚刷支架52和滚刷53，滚刷支架52连接滚刷53与吸附爬行机构6，滚刷电机51驱动滚刷53转动，滚刷53与玻璃幕墙接触且滚刷53的长度方向与吸附爬行机构6的直线移动方向垂直，吸附爬行机构6做直线运动时，可以通过清洗机构5清洗玻璃幕墙。

本发明提供吸附爬行机构和吸附玻璃幕墙的清洗机器人，实现吸附爬行机构在清洗面上能够做直线运动和能够转弯，实现吸附幕墙的清洗机器人移动灵活。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种吸附爬行机构，其特征在于，包括至少一个爬行装置，所述爬行装置包括驱动装置(1)、伸缩机械腿(2)和移动支撑机架(3)，其中：

所述伸缩机械腿(2)的数目为两个以上个，且所述伸缩机械腿(2)沿所述移动支撑机架(3)的周向方向分布在所述移动支撑机架(3)上；

所述驱动装置(1)与所述伸缩机械腿(2)驱动连接且能驱动所述伸缩机械腿(2)相对于所述移动支撑机架(3)沿垂直于清洗面的方向移动至吸附于所述清洗面的位置以及脱离所述清洗面的位置，并驱动所述伸缩机械腿(2)绕所述移动支撑机架(3)沿平行于所述清洗面的方向转动且在移动、转动过程中带动所述吸附爬行机构在所述清洗面上沿直线方向以及曲线方向爬行。

2.根据权利要求1所述的吸附爬行机构，其特征在于，所述驱动装置(1)包括发动机(11)和链条传动机构(12)，所述发动机(11)位于所述移动支撑机架(3)上，所述链条传动机构(12)绕设在所述移动支撑机架(3)上；所述发动机(11)能通过链条传动机构(12)带动所述移动支撑机架(3)沿平行于所述清洗面的方向移动；

所述驱动装置(1)还包括空气压缩机(13)和气缸(14)；所述伸缩机械腿(2)包括吸盘(21)、气动阀(22)和连接板(26)，所述吸盘(21)与所述气动阀(22)连接，所述连接板(26)连接所述气动阀(22)与所述链条传动机构(12)，所述气缸(14)的活塞杆与所述气动阀(22)连接；

所述气缸(14)通过所述气动阀(22)与所述空气压缩机(13)连通，所述气动阀(22)控制所述气缸(21)实现所述吸盘(21)以及所述气动阀(22)沿垂直于所述清洗面的方向移动；所述吸盘(21)通过所述气动阀(22)与所述空气压缩机(13)连通，所述气动阀(22)控制所述吸盘(21)吸附清洗面的状态。

3.根据权利要求2所述的吸附爬行机构，其特征在于，所述伸缩机械腿(2)的数目至少三个，所述吸附爬行机构(6)向前爬行的过程中，所述伸缩机械腿(2)能至少转动至所述移动支撑机架(3)上的前位、中位和后位三个位置，其中：

中位的所述伸缩机械腿(23)吸附在清洗面上，前位的所述伸缩机械腿(24)从与所述清洗面分离的状态转为吸附所述清洗面的状态，后位的所述伸缩机械腿(25)从吸附所述清洗面的状态转为与所述清洗面分离的状态；后位的所述伸缩机械腿(25)状态切换的时间点早于所述前位的所述伸缩机械腿(24)；其余的所述伸缩机械腿(2)处于与所述清洗面分离的状态。

4.根据权利要求3所述的吸附爬行机构，其特征在于，所述移动支撑机架(3)的形状为肾形，所述移动支撑机架(3)包括直线部(31)和曲线部(32)；

所述爬行装置做直线运动时，中位的所述伸缩机械腿(23)和后位的所述伸缩机械腿(25)位于所述直线部(31)上，前位的所述伸缩机械腿(24)位于所述曲线部(32)上；所述爬行装置做转动运动时，中位的所述伸缩机械腿(23)和后位的所述伸缩机械腿(25)位于所述曲线部(32)上，前位的所述伸缩机械腿(24)位于所述直线部(31)上；

所述移动支撑机架(3)包括上支撑板(33)和与所述上支撑板连接(33)的下支撑板(34)，所述链条传动机构(12)位于所述上支撑板(33)与所述下支撑板(34)之间。

5.根据权利要求4所述的吸附爬行机构，其特征在于，所述链条传动机构(12)包括主动链轮(121)、从动链轮(122)和链条(123)，其中：所述电机(11)驱动所述主动链轮(121)转动，所述主动链轮(121)通过所述链条(123)带动所述从动链轮(122)转动，所述主动链轮(121)和所述从动链轮(122)均设置在所述上支撑板(33)与所述下支撑板(34)之间。

6.根据权利要求4所述的吸附爬行机构，其特征在于，所述伸缩机械腿(2)还包括机械腿滑动机构(27)，所述机械腿滑动机构(27)包括移动支撑机架滑动板(271)与滑动连接板(272)，所述移动支撑机架滑动板(271)沿所述上支撑板(33)的周向方向与所述上支撑板(33)连接，所述移动支撑机架滑动板(271)设置在所述滑动连接板(272)之间且所述滑动连接板(272)可在所述移动支撑机架滑动板(271)上滑动，所述滑动连接板(272)与所述连接板(26)连接。

7.根据权利要求6所述的吸附爬行机构，其特征在于，所述滑动连接板(272)与所述连接板(26)通过螺栓连接。

8.根据权利要求1所述的吸附爬行机构，其特征在于，所述吸附爬行机构(6)还包括机架(4)，所述机架(4)连接两个所述爬行装置且两个所述爬行装置之间有间隙；

所述吸附爬行机构(6)还包括控制装置，所述控制装置与所述气动阀(22)电连接。

9.一种吸附玻璃幕墙的清洗机器人，其特征在于，包括清洗机构(5)和权利要求1-8任一所述的吸附爬行机构(6)，所述吸附爬行机构(6)可吸附在玻璃幕墙上的同时能在玻璃幕墙上移动，所述清洗机构(5)与所述吸附爬行机构(6)连接且所述清洗机构(5)与玻璃幕墙转动接触。

10.根据权利要求9所述的吸附幕墙的清洗装置，其特征在于，所述清洗机构(5)包括滚刷电机(51)、滚刷支架(52)和滚刷(53)，所述滚刷支架(52)连接所述滚刷(53)与所述吸附爬行机构(6)，所述滚刷电机(51)驱动所述滚刷(53)转动，所述滚刷(53)与玻璃幕墙接触且所述滚刷(53)的长度方向与所述吸附爬行机构(6)的直线移动方向垂直。