CN107981773B - 一种家政擦玻璃机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种家政擦玻璃机器人，包括飞行模块、摇臂模块、四个工作臂模块、三个移动模块、三个同步带、清洁模块、六个同步带轮、第一电机、两个第二电机；其特征在于：所述的摇臂模块下端部通过铰链铰接在飞行模块的主机架上端面前端，四个工作臂模块分别与摇臂模块上的四个第五电机的电机轴固定连接；所述的两个第二电机分别安装在位于图1右上角和左下角的两个工作臂模块的两个伸缩臂端部；本发明采用电机驱动螺旋桨飞到指定位置，不受高度限制，可以飞到任意位置，工作臂模块可以转动伸缩来适应不同的窗框外形，可以对各种形状的玻璃进行清洁，清洁质量好，效率高，降低了清洁工作的危险性，同时降低了成本。

Description

一种家政擦玻璃机器人

技术领域

本发明涉及家政和服务机器人技术领域，特别涉及一种家政擦玻璃机器人。

背景技术

随着经济发展，各种建筑修建的越来越高，对建筑外侧窗户的清洁成为一个非常具有危险性的工作，现在主流清洁方式需要保洁人员到窗户外侧进行清洗，极易发生危险，同时清洁成本非常高，因此需要一种家政擦玻璃机器人。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种家政擦玻璃机器人，本发明采用电机驱动螺旋桨飞到指定位置，不受高度限制，可以飞到任意位置，工作臂模块可以转动伸缩来适应不同的窗框外形，可以对各种形状的玻璃进行清洁，清洁质量好，效率高，降低了清洁工作的危险性，同时降低了成本。

本发明所使用的技术方案是：一种家政擦玻璃机器人，包括飞行模块、摇臂模块、四个工作臂模块、三个移动模块、三个同步带、清洁模块、六个同步带轮、第一电机、两个第二电机；其特征在于：所述的摇臂模块下端部通过铰链铰接在飞行模块的主机架上端面前端，四个工作臂模块分别与摇臂模块上的四个第五电机的电机轴固定连接；所述的两个第二电机分别安装在位于右上角和左下角的两个工作臂模块的两个伸缩臂端部，六个同步带轮中两个分别固定安装在两个第二电机电机轴上，两个转动安装在剩余两个工作臂模块的两个伸缩臂端部，右上角和左上角的两个同步带轮设为一组，右下角和左下角的两个同步带轮设为一组，三个同步带中两个分别安装在两组同步带轮上，这两个同步带的一端分别固定安装在两个移动模块的锁紧块上，另一端从移动模块的两个第一导向柱中间穿过，并固定连接在锁紧座内；上部的移动模块的托盘上转动安装有一个同步带轮，第一电机固定安装在下部的移动模块的托盘上，第一电机电机轴上固定安装有一个同步带轮，三个同步带中最后一个安装在这两个同步带轮上，同步带的一端固定安装在第三个移动模块的锁紧块上，另一端从移动模块的两个第一导向柱中间穿过，并固定连接在锁紧座内；清洁模块的清洁底座固定安装在中部的移动模块的托盘上；

所述的飞行模块包括主机架、两个第三电机、五个螺旋桨、五个第四电机、摆动电机座、第一电动关节、两个电缸，所述的两个电缸下端部分别铰接在主机架下方的铰支座两侧，另一端分别铰接在摇臂模块中部两侧，所述的两个第三电机分别固定安装在主机架上端面后方左右两侧，摆动电机座通过第一电动关节安装在主机架后端面上；五个第四电机中两个固定安装在主机架上端面前方左右两侧，两个固定安装在两个第三电机的电机轴上，最后一个固定安装在摆动电机座上，五个螺旋桨分别固定安装在五个第四电机的电机轴上；

所述的摇臂模块包括摇臂、四个第五电机、主电机座、水箱，所述的摇臂上端部设有主电机座，主电机座后端面上均布有四个第五电机，水箱固定安装在主电机座前端面的支架上；

所述的工作臂模块包括工作臂、第六电机、第一蜗轮蜗杆减速器、齿轮、伸缩臂、齿条、防滑块，所述的工作臂中心设有方形孔，顶部设有长方形槽，第一蜗轮蜗杆减速器固定安装在工作臂上端侧面，齿轮转动安装在工作臂上的支架上，并与第一蜗轮蜗杆减速器输出轴固定连接，第六电机固定安装在第一蜗轮蜗杆减速器上；所述的伸缩臂滑动安装在工作臂内，伸缩臂上端面设有与齿轮啮合的齿条；所述的伸缩臂顶部设有表面带有齿槽的防滑块；

所述的移动模块包括移动座、两个第一导向柱、限位板、两个限位盘、两个第二导向柱、锁紧座、锁紧块、托盘、第七电机、第二蜗轮蜗杆减速器，所述的两个第一导向柱分别转动安装在移动座左上角的安装座上；两个第一导向柱的轴心端部分别转动安装在限位板两端，锁紧块固定安装在移动座右上角位置，两个第二导向柱分别转动安装在移动座下方的安装座上，每个第二导向柱端部设有一个限位盘；所述的第二蜗轮蜗杆减速器固定安装在移动座与锁紧块相反的一侧，锁紧座位于锁紧块同侧，并固定安装在第二蜗轮蜗杆减速器输出轴上；所述的第七电机固定安装在第二蜗轮蜗杆减速器上；托盘固定安装在移动座位于第二蜗轮蜗杆减速器一侧的支架上；

所述的清洁模块包括清洁底座、摄像头、两个喷头支杆、第八电机、旋转架、两个清洁头、两个海绵、两个刮板、四个第二电动关节、四个喷头座、四个喷头、四个进水口，所述的摄像头固定安装在清洁底座前端面顶部，第八电机固定安装在清洁底座前端面中央，两个喷头支杆分别固定安装在清洁底座前端面，并位于第八电机上下两侧；四个喷头座分别通过四个第二电动关节安装在两个喷头支杆两端；每个喷头座端部设有一个喷头，喷头侧面设有进水口；所述的旋转架固定安装在第八电机输出轴上，两个清洁头的转轴分别固定安装在旋转架两侧支架上，每个清洁头的一侧为圆弧形海绵另一侧为三角形刮板，进水口通过软管与水箱内的水泵连接。

进一步地，所述的水箱内部设有水泵。

进一步地，所述的锁紧座中心设有与同步带形状相同的齿槽。

进一步地，所述的清洁头内部设有电机，电机轴即为清洁头的转轴。

本发明有益效果：

1.本发明采用电机驱动螺旋桨飞到指定位置，不受高度限制，可以飞到意位置。

2.工作臂模块可以转动伸缩来适应不同的窗框外形，可以对各种形状的玻璃进行清洁。

3.本发明清洁模块即可进行刮擦两种操作，清洁质量好，效率高，降低了清洁工作的危险性，同时降低了成本。

附图说明

图1、图3、图6为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明图1的局部放大图。

图4、图5为本发明图3的局部放大图。

图7为本发明图6的局部放大图。

图8为本发明移动模块的结构示意图。

图9为本发明摇臂模块的结构示意图。

图10、图11为本发明清洁模块的结构示意图。

图12为本发明图11的局部放大图。

附图标号：1-飞行模块；2-摇臂模块；3-工作臂模块；4-移动模块；5-同步带；6-清洁模块；7-同步带轮；8-第一电机；9-第二电机；101-主机架；102-第三电机；103-螺旋桨；104-第四电机；105-摆动电机座；106-第一电动关节；107-电缸；201-摇臂；202-第五电机；203-主电机座；204-水箱；301-工作臂；302-第六电机；303-第一蜗轮蜗杆减速器；304-齿轮；305-伸缩臂；306-齿条；307-防滑块；401-移动座；402-第一导向柱；403-限位板；404-限位盘；405-第二导向柱；406-锁紧座；407-锁紧块；408-托盘；409-第七电机；410-第二蜗轮蜗杆减速器；601-清洁底座；602-摄像头；603-喷头支杆；604-第八电机；605-旋转架；606-清洁头；607-海绵；608-刮板；609-第二电动关节；610-喷头座；611-喷头；612-进水口。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12所示，一种家政擦玻璃机器人，包括飞行模块1、摇臂模块2、四个工作臂模块3、三个移动模块4、三个同步带5、清洁模块6、六个同步带轮7、第一电机8、两个第二电机9；其特征在于：所述的摇臂模块2下端部通过铰链铰接在飞行模块1的主机架101上端面前端，四个工作臂模块3分别与摇臂模块2上的四个第五电机202的电机轴固定连接；所述的两个第二电机9分别安装在位于右上角和左下角的两个工作臂模块3的两个伸缩臂305端部，六个同步带轮7中两个分别固定安装在两个第二电机9电机轴上，两个转动安装在剩余两个工作臂模块3的两个伸缩臂305端部，右上角和左上角的两个同步带轮7设为一组，右下角和左下角的两个同步带轮7设为一组，三个同步带5中两个分别安装在两组同步带轮7上，这两个同步带5的一端分别固定安装在两个移动模块4的锁紧块407上，另一端从移动模块4的两个第一导向柱402中间穿过，并固定连接在锁紧座406内；上部的移动模块4的托盘408上转动安装有一个同步带轮7，第一电机8固定安装在下部的移动模块4的托盘408上，第一电机8电机轴上固定安装有一个同步带轮7，三个同步带5中最后一个安装在这两个同步带轮7上，同步带5的一端固定安装在第三个移动模块4的锁紧块407上，另一端从移动模块4的两个第一导向柱402中间穿过，并固定连接在锁紧座406内；清洁模块6的清洁底座601固定安装在中部的移动模块4的托盘408上；

所述的飞行模块1包括主机架101、两个第三电机102、五个螺旋桨103、五个第四电机104、摆动电机座105、第一电动关节106、两个电缸107，所述的两个电缸107下端部分别铰接在主机架101下方的铰支座两侧，另一端分别铰接在摇臂模块2中部两侧，所述的两个第三电机102分别固定安装在主机架101上端面后方左右两侧，摆动电机座105通过第一电动关节106安装在主机架101后端面上；五个第四电机104中两个固定安装在主机架101上端面前方左右两侧，两个固定安装在两个第三电机102的电机轴上，最后一个固定安装在摆动电机座105上，五个螺旋桨103分别固定安装在五个第四电机104的电机轴上；

所述的摇臂模块2包括摇臂201、四个第五电机202、主电机座203、水箱204，所述的摇臂201上端部设有主电机座203，主电机座203后端面上均布有四个第五电机202，水箱204固定安装在主电机座203前端面的支架上；

所述的工作臂模块3包括工作臂301、第六电机302、第一蜗轮蜗杆减速器303、齿轮304、伸缩臂305、齿条306、防滑块307，所述的工作臂301中心设有方形孔，顶部设有长方形槽，第一蜗轮蜗杆减速器303固定安装在工作臂301上端侧面，齿轮304转动安装在工作臂301上的支架上，并与第一蜗轮蜗杆减速器303输出轴固定连接，第六电机302固定安装在第一蜗轮蜗杆减速器303上；所述的伸缩臂305滑动安装在工作臂301内，伸缩臂305上端面设有与齿轮304啮合的齿条306；所述的伸缩臂305顶部设有表面带有齿槽的防滑块307；

所述的移动模块4包括移动座401、两个第一导向柱402、限位板403、两个限位盘404、两个第二导向柱405、锁紧座406、锁紧块407、托盘408、第七电机409、第二蜗轮蜗杆减速器410，所述的两个第一导向柱402分别转动安装在移动座401左上角的安装座上；两个第一导向柱402的轴心端部分别转动安装在限位板403两端，锁紧块407固定安装在移动座401右上角位置，两个第二导向柱405分别转动安装在移动座401下方的安装座上，每个第二导向柱405端部设有一个限位盘404；所述的第二蜗轮蜗杆减速器410固定安装在移动座401与锁紧块407相反的一侧，锁紧座406位于锁紧块407同侧，并固定安装在第二蜗轮蜗杆减速器410输出轴上；所述的第七电机409固定安装在第二蜗轮蜗杆减速器410上；托盘408固定安装在移动座401位于第二蜗轮蜗杆减速器410一侧的支架上；

所述的清洁模块6包括清洁底座601、摄像头602、两个喷头支杆603、第八电机604、旋转架605、两个清洁头606、两个海绵607、两个刮板608、四个第二电动关节609、四个喷头座610、四个喷头611、四个进水口612，所述的摄像头602固定安装在清洁底座601前端面顶部，第八电机604固定安装在清洁底座601前端面中央，两个喷头支杆603分别固定安装在清洁底座601前端面，并位于第八电机604上下两侧；四个喷头座610分别通过四个第二电动关节609安装在两个喷头支杆603两端；每个喷头座610端部设有一个喷头611，喷头611侧面设有进水口612；所述的旋转架605固定安装在第八电机604输出轴上，两个清洁头606的转轴分别固定安装在旋转架605两侧支架上，每个清洁头606的一侧为圆弧形海绵607另一侧为三角形刮板608，进水口612通过软管与水箱204内的水泵连接。

进一步地，所述的水箱204内部设有水泵。

进一步地，所述的锁紧座406中心设有与同步带形状相同的齿槽。

进一步地，所述的清洁头606内部设有电机，电机轴即为清洁头606的转轴。

本发明工作原理：本发明通过五个第四电机104分别带动五个螺旋桨103飞行，两个第三电机102旋转和第一电动关节106转动可以分别调节后部三个第四电机104角度，使机器人保持平衡，同时提高水平飞行速度，两个电缸107可以推动摇臂模块2翻转使四个工作臂模块3与窗框平行，位于最后方的第四电机104通过螺旋桨103将四个工作臂模块3向前水平推进使清洁模块6与玻璃接触，四个第五电机202与四个第六电机302联动使四个防滑块307顶紧窗框四个角，三个移动模块4上的第七电机409同时转动使三个同步带5保持紧绷，两个第三电机102和第一电动关节106转动使三个第四电机104上的螺旋桨103水平向后提供推力；清洁头606转动使海绵607与刮板608分别于玻璃接触，可以进行擦和刮得操作，第八电机604转动使旋转架605转动，可以模仿人工，通过摄像头602进行导航，通过喷头611向玻璃上喷水，第二电动关节609可以调节喷水方向；通过两个第二电机9和第一电机8联动带动分别三个同步带5调整清洁模块6位置，从而使整块玻璃得到清洁，清洁完成后四个工作臂模块3缩短，机器人飞回地面。

Claims (4)

1.一种家政擦玻璃机器人，包括飞行模块（1）、摇臂模块（2）、四个工作臂模块（3）、三个移动模块（4）、三个同步带（5）、清洁模块（6）、六个同步带轮（7）、第一电机（8）、两个第二电机（9）；其特征在于：所述的摇臂模块（2）下端部通过铰链铰接在飞行模块（1）的主机架（101）上端面前端，四个工作臂模块（3）分别与摇臂模块（2）上的四个第五电机（202）的电机轴固定连接；所述的两个第二电机（9）分别安装在位于右上角和左下角的两个工作臂模块（3）的两个伸缩臂（305）端部，六个同步带轮（7）中两个分别固定安装在两个第二电机（9）电机轴上，两个转动安装在剩余两个工作臂模块（3）的两个伸缩臂（305）端部，右上角和左上角的两个同步带轮（7）设为一组，右下角和左下角的两个同步带轮（7）设为一组，三个同步带（5）中两个分别安装在两组同步带轮（7）上，这两个同步带（5）的一端分别固定安装在两个移动模块（4）的锁紧块（407）上，另一端从移动模块（4）的两个第一导向柱（402）中间穿过，并固定连接在锁紧座（406）内；上部的移动模块（4）的托盘（408）上转动安装有一个同步带轮（7），第一电机（8）固定安装在下部的移动模块（4）的托盘（408）上，第一电机（8）电机轴上固定安装有一个同步带轮（7），三个同步带（5）中最后一个安装在这两个同步带轮（7）上，同步带（5）的一端固定安装在第三个移动模块（4）的锁紧块（407）上，另一端从移动模块（4）的两个第一导向柱（402）中间穿过，并固定连接在锁紧座（406）内；清洁模块（6）的清洁底座（601）固定安装在中部的移动模块（4）的托盘（408）上；

所述的飞行模块（1）包括主机架（101）、两个第三电机（102）、五个螺旋桨（103）、五个第四电机（104）、摆动电机座（105）、第一电动关节（106）、两个电缸（107），所述的两个电缸（107）下端部分别铰接在主机架（101）下方的铰支座两侧，另一端分别铰接在摇臂模块（2）中部两侧，所述的两个第三电机（102）分别固定安装在主机架（101）上端面后方左右两侧，摆动电机座（105）通过第一电动关节（106）安装在主机架（101）后端面上；五个第四电机（104）中两个固定安装在主机架（101）上端面前方左右两侧，两个固定安装在两个第三电机（102）的电机轴上，最后一个固定安装在摆动电机座（105）上，五个螺旋桨（103）分别固定安装在五个第四电机（104）的电机轴上；

所述的摇臂模块（2）包括摇臂（201）、四个第五电机（202）、主电机座（203）、水箱（204），所述的摇臂（201）上端部设有主电机座（203），主电机座（203）后端面上均布有四个第五电机（202），水箱（204）固定安装在主电机座（203）前端面的支架上；

所述的工作臂模块（3）包括工作臂（301）、第六电机（302）、第一蜗轮蜗杆减速器（303）、齿轮（304）、伸缩臂（305）、齿条（306）、防滑块（307），所述的工作臂（301）中心设有方形孔，顶部设有长方形槽，第一蜗轮蜗杆减速器（303）固定安装在工作臂（301）上端侧面，齿轮（304）转动安装在工作臂（301）上的支架上，并与第一蜗轮蜗杆减速器（303）输出轴固定连接，第六电机（302）固定安装在第一蜗轮蜗杆减速器（303）上；所述的伸缩臂（305）滑动安装在工作臂（301）内，伸缩臂（305）上端面设有与齿轮（304）啮合的齿条（306）；所述的伸缩臂（305）顶部设有表面带有齿槽的防滑块（307）；

所述的移动模块（4）包括移动座（401）、两个第一导向柱（402）、限位板（403）、两个限位盘（404）、两个第二导向柱（405）、锁紧座（406）、锁紧块（407）、托盘（408）、第七电机（409）、第二蜗轮蜗杆减速器（410），所述的两个第一导向柱（402）分别转动安装在移动座（401）左上角的安装座上；两个第一导向柱（402）的轴心端部分别转动安装在限位板（403）两端，锁紧块（407）固定安装在移动座（401）右上角位置，两个第二导向柱（405）分别转动安装在移动座（401）下方的安装座上，每个第二导向柱（405）端部设有一个限位盘（404）；所述的第二蜗轮蜗杆减速器（410）固定安装在移动座（401）与锁紧块（407）相反的一侧，锁紧座（406）位于锁紧块（407）同侧，并固定安装在第二蜗轮蜗杆减速器（410）输出轴上；所述的第七电机（409）固定安装在第二蜗轮蜗杆减速器（410）上；托盘（408）固定安装在移动座（401）位于第二蜗轮蜗杆减速器（410）一侧的支架上；

所述的清洁模块（6）包括清洁底座（601）、摄像头（602）、两个喷头支杆（603）、第八电机（604）、旋转架（605）、两个清洁头（606）、两个海绵（607）、两个刮板（608）、四个第二电动关节（609）、四个喷头座（610）、四个喷头（611）、四个进水口（612），所述的摄像头（602）固定安装在清洁底座（601）前端面顶部，第八电机（604）固定安装在清洁底座（601）前端面中央，两个喷头支杆（603）分别固定安装在清洁底座（601）前端面，并位于第八电机（604）上下两侧；四个喷头座（610）分别通过四个第二电动关节（609）安装在两个喷头支杆（603）两端；每个喷头座（610）端部设有一个喷头（611），喷头（611）侧面设有进水口（612）；所述的旋转架（605）固定安装在第八电机（604）输出轴上，两个清洁头（606）的转轴分别固定安装在旋转架（605）两侧支架上，每个清洁头（606）的一侧为圆弧形海绵（607）另一侧为三角形刮板（608），进水口（612）通过软管与水箱（204）内的水泵连接。

2.根据权利要求1所述的一种家政擦玻璃机器人，其特征在于：所述的水箱（204）内部设有水泵。

3.根据权利要求1所述的一种家政擦玻璃机器人，其特征在于：所述的锁紧座（406）中心设有与同步带形状相同的齿槽。

4.根据权利要求1所述的一种家政擦玻璃机器人，其特征在于：所述的清洁头（606）内部设有电机，电机轴即为清洁头（606）的转轴。

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