CN107616758A - 一种具有行走机构的玻璃墙清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有行走机构的玻璃墙清洗机器人，包括内置有驱动装置和控制器的主机，驱动装置与控制器电连接，主机上设有清洗装置，所述主机面向玻璃幕墙的一侧设有多条由驱动装置驱动的机械腿，机械腿末端装有吸盘，所述主机内装有真空泵，每一所述吸盘均通过连接气管与真空泵连接，且每一连接气管上设有电磁阀，所述真空泵和电磁阀信号连接至控制器。通过吸盘和机械腿配合工作，机器人可在玻璃幕墙上纵横行走、跨越玻璃上的横竖阻挡障碍物，便于实现连续清洗而不会掉落，确保清洗时的安全性；通过控制器控制真空泵和电磁阀可以方便的实现主机每一侧的吸盘内侧抽真空，从而使其牢牢的吸紧在玻璃幕墙上，以便进行移动后的再次定位。

Description

一种具有行走机构的玻璃墙清洗机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种用于玻璃幕墙清洗的机器人。

背景技术

目前，高层建筑上玻璃幕墙的清洗工作主要由人工完成，稍有不慎就会出现安全事故，于是人们越来越倾向于采用高空清洗机器人进行高空玻璃幕墙的清洗作业，但是现有的清洗机器人在清洗移动过程中，经过玻璃幕墙上的横竖阻挡障碍物时，容易吸不紧而掉落，安全性能较差，且在移动后再次定位时也容易导致定位不稳；因此，有必要对现有技术进行改进和优化。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种可跨越障碍物的玻璃幕墙清洗机器人，以提高安全性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有行走机构的玻璃墙清洗机器人，包括内置有驱动装置和控制器的主机，驱动装置与控制器电连接，主机上设有清洗装置，所述主机面向玻璃幕墙的一侧设有多条由驱动装置驱动的机械腿，机械腿末端装有吸盘，所述主机内装有真空泵，每一所述吸盘均通过连接气管与真空泵连接，且每一连接气管上设有电磁阀，所述真空泵和电磁阀信号连接至控制器。

每一所述吸盘装有压力传感器，所述压力传感器与控制器信号连接。

还包括绞盘车，所述主机通过至少两条缆绳连接在绞盘车上，所述绞盘车上设有卷扬装置，所述缆绳通过卷扬装置收放；所述主机与绞盘车之间还连接有通过卷扬装置收放的供电电缆和信号线缆，所述供电电缆和信号线缆分别连接至驱动装置和控制器。

所述清洗装置包括毛刷、铲刀和胶体刮刀，所述主机上设有多条由驱动装置驱动的机械臂，所述毛刷、铲刀和胶体刮刀分别装在机械臂的端部。

所述主机上设有至少四条机械臂，其中一条所述机械臂上装有摄像头，所述摄像头信号连接至控制器。

所述主机内装有与控制器信号连接的遥控信号接收装置。

本发明的有益效果：通过吸盘和机械腿配合工作，机器人可在玻璃幕墙上纵横行走、跨越玻璃上的横竖阻挡障碍物，便于实现连续清洗而不会掉落，确保清洗时的安全性；通过控制器控制真空泵和电磁阀可以方便的实现主机每一侧的吸盘内侧抽真空，从而使其分别渐次的牢牢吸紧在玻璃幕墙上，以便于玻璃幕墙的清洗和移动后定位的稳固。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本发明的一种具有行走机构的玻璃墙清洗机器人，包括内置有驱动装置和控制器的主机1，驱动装置与控制器电连接，主机1面向玻璃幕墙的一侧四周设有八条由驱动装置驱动的机械腿11，即每一侧设有两条，机械腿11末端装有吸盘12，主机1上还装有清洗装置，通过吸盘12可以将主机1吸在玻璃幕墙上，以便清洗装置清洗玻璃幕墙，机械腿11可在垂直的玻璃幕墙上纵向和横向行走，可跨越玻璃幕墙上的横竖阻挡障碍物，进行整体移动，以便在清洗完一处之后继续清洗其他区域，此外，控制器内可提前输入清洗路径，以便机器人根据清洗路径移动和清洗。

具体地，所述主机1内装有真空泵，真空泵可以设置为八个与吸盘12一一对应，并分别通过连接气管连接至对应的吸盘12进行单独吸气，也可以设置为一个，并通过八条连接气管连接至所有吸盘12进行统一吸气控制，每一连接气管上均设有电磁阀，所述真空泵和电磁阀信号连接至控制器。通过控制器控制真空泵和电磁阀可以方便的实现主机1每一侧的吸盘12内侧抽真空，从而使其牢牢的吸紧在玻璃幕墙上，以便进行玻璃幕墙的清洗和移动后的再次定位；每一所述吸盘12上都装有压力传感器，压力传感器与控制器信号连接，吸真空时压力传感器检测到的负压低至设置值后真空泵或电磁阀才关闭，以确保吸盘12有足够的负压吸力，紧吸幕墙确保机器人安全作业，避免吸力不足而脱落。

优选地，所述主机1背向玻璃幕墙的一侧设有四个螺旋桨3，所述螺旋桨3通过装在主机1内的四个电机分别驱动，所述电机与控制器电连接，所述主机1内还设有三轴陀螺仪，三轴陀螺仪与控制器信号连接。通过螺旋桨3的背推作用与吸盘12配合工作，机器人整体得以牢牢的贴在玻璃幕墙上，便于进行清洗工作，有效的防止掉落，提高了机器人的安全性和可靠性；三轴陀螺仪用来感知机器人的平衡程度并将讯号传送至控制器，再通过控制器内部程序的运算产生控制信号来控制主机1上四个螺旋桨的转速，以维持整个机器人的平衡。此外，还可以将三轴陀螺仪更换为六轴陀螺仪，以便实现无人机功能，将机器人改造成无人机，以便进行高空飞行和定点清洗。主机1内还装有与控制器信号连接的遥控信号接收装置，以便随时进行程序自动控制和人工控制的切换，方便快捷。

作为上述技术方案的进一步改进，还可在建筑物顶部固定一个绞盘车2，主机1通过两条缆绳21连接在绞盘车2上，绞盘车2上设有卷扬装置，缆绳21通过卷扬装置进行收放，与主机1同步升高降低，起保险作用，确保机器人的安全和下方行人的安全；主机1与绞盘车2之间还连接有通过卷扬装置收放的供电电缆22和信号线缆23，供电电缆22连接至驱动装置和电机，信号线缆23连接至控制器，通过供电电缆22可以弥补电池供电工作时间不长的缺点，延长工作时间，提高工作效率，而通过信号线缆23传递信号，有可以避免无线连接在距离太远时信号不好的问题，有效的防止操控出错，保障人工操控时在移动过程中的安全。

优选地，所述清洗装置包括毛刷14、铲刀15、胶体刮刀16，主机1上还设有四条由驱动装置驱动的机械臂13，其中三条机械臂13的端部分别安装毛刷14、铲刀15、胶体刮刀16，通过机械臂13的动作实现玻璃幕墙的清洗，其中，毛刷14用于一般清洗、擦除，铲刀15用于清除顽固污迹，胶皮刮刀16用于刮出清洗后的水迹；另一条机械臂13的端部安装有摄像头17，所述摄像头17信号连接至控制器，适时回传定位和清洗进程，同时检验清洗效果，以便于判断是否清洗干净、是否需要再次清洗，最大程度的保证清洗的效果和洁净度。

进一步地，所述主机1内装有水箱和水泵，水泵通过水管沿机械臂13连接至毛刷14或铲刀15或胶体刮刀16，以便在清洗时喷水软化污迹，便于清洗，避免干擦不容易清洗干净的问题，同时，绞盘车2上设有通过卷扬装置同步收放的输水管24，输水管24连接至主机1内的水箱，通过卷扬装置根据主机1的距离同步收放，及时向水箱内补充水，延长清洗时长，避免水箱存水不足而频繁停止；此外，主机1内还装有清洗剂箱和清洗泵，清洗泵通过清洗剂管沿机械臂13连接至毛刷14或铲刀15或胶体刮刀16，用于清洗顽固污迹，通过添加清洗剂，使清洗顽固污迹是更加容易，清洗速度更快，清洗得更加干净，效率更高，耗时更短，同时，绞盘车2上设有通过卷扬装置同步收放的清洗液输送管25，所述清洗液输送管25连接至主机1内的清洗剂箱，以便及时向清洗剂箱内补充清洗剂，延长清洗时长，避免因清洗剂箱内的清洗剂不足而频繁停止或使清洗效果不佳。

本发明通过吸盘12、机械腿11和螺旋桨3配合工作，可在玻璃幕墙上纵横行走、跨越玻璃上的横竖阻挡障碍物，吸盘12上的压力传感器可实时监测吸盘12的压力，确保行走的安全性；螺旋桨3进一步保障其安全性，可在吸盘12松动或吸不紧时自动启动，通过背推力将机器人贴在玻璃幕墙上；而通过多个机械臂13上的多种清洗工具，配合摄像头17的实时监测，可清除掉玻璃幕墙上的各种污渍，提高机器人清洗的质量；此外缆绳21进一步保障机器人的安全性能，从根本上有效的防止其掉落。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种具有行走机构的玻璃墙清洗机器人，包括内置有驱动装置和控制器的主机，驱动装置与控制器电连接，主机上设有清洗装置，其特征在于：所述主机面向玻璃幕墙的一侧设有多条由驱动装置驱动的机械腿，机械腿末端装有吸盘，所述主机内装有真空泵，每一所述吸盘均与真空泵连接且每一连接气管上设有电磁阀，所述真空泵和电磁阀信号连接至控制器。

2.根据权利要求1所述的一种具有行走机构的玻璃墙清洗机器人，其特征在于：每一所述吸盘装有压力传感器，所述压力传感器与控制器信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有行走机构的玻璃墙清洗机器人，其特征在于：还包括绞盘车，所述主机通过至少两条缆绳连接在绞盘车上，所述绞盘车上设有卷扬装置，所述缆绳通过卷扬装置收放；所述主机与绞盘车之间还连接有通过卷扬装置收放的供电电缆和信号线缆，所述供电电缆和信号线缆分别连接至驱动装置和控制器。

4.根据权利要求1所述的一种具有行走机构的玻璃墙清洗机器人，其特征在于：所述清洗装置包括毛刷、铲刀和胶体刮刀，所述主机上设有多条由驱动装置驱动的机械臂，所述毛刷、铲刀和胶体刮刀分别装在机械臂的端部。

5.根据权利要求4所述的一种具有行走机构的玻璃墙清洗机器人，其特征在于：所述主机上设有至少四条机械臂，其中一条所述机械臂上装有摄像头，所述摄像头信号连接至控制器。

6.根据权利要求1所述的一种具有行走机构的玻璃墙清洗机器人，其特征在于：所述主机内装有与控制器信号连接的遥控信号接收装置。