CN108742275A - 一种爬壁清洗机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种爬壁清洗机器人，包括清洗单元和爬行吸附单元。清洗单元包括吸水器、水箱、雾化喷嘴、滚刷、滚刷转动模块、刮刀、驱动电机。吸水器放置在底盘的上方，水箱通过水管与雾化喷嘴连接，滚刷通过滚刷转动模块与驱动电机连接。驱动电机放置在底盘上方的水箱和滚刷转动模块之间，刮刀固定于底盘的后部，用于刮除玻璃幕墙上的多余污水。爬行吸附单元包括四个爬行吸附机构以及一个驱动单元。爬行吸附机构分两组对称安装于底盘的两侧，用于将爬壁清洗机器人吸附于玻璃幕墙。相比于现有技术，本申请采用单个模块来驱动四个曲柄摇杆机构的动力输出方式，运动灵活，适应性强，从而利用喷、刷、吸、刮一体清洗来实现对垂直玻璃幕墙的清洗作业，效率高。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种爬壁清洗机器人。
背景技术
在现有技术中，随着建筑技术的提高，玻璃幕墙因轻巧美观、安装方便、维护简便等优点广泛应用于高层建筑。例如，摩天大楼为了美观，往往使用整面的玻璃幕墙来逐渐替代传统的外墙。与此同时，玻璃幕墙极易蒙尘纳垢，为了保持其光洁透亮，势必需要定期进行清洗。当前，大部分的玻璃幕墙采用“一人一绳式”缓慢地进行清洗工作，这种方法效率低、成本高且具有高危性。因此，针对玻璃幕墙清洗的专门机器人相继见诸市场，但现有的清洗机器人普遍存在清洗效果差、结构复杂笨重、效率低等问题。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明提供一种高度智能的爬壁清洗机器人，其基于真空吸附并通过曲柄摇杆机构实现玻璃幕墙上的自动清洗和爬行作业。
依据本发明的一个方面，提供了一种爬壁清洗机器人，适于对垂直玻璃幕墙进行自动清洗，该爬壁清洗机器人包括：
清洗单元，包括：吸水器、水箱、雾化喷嘴、滚刷、滚刷转动模块、刮刀、驱动电机。其中，吸水器放置在底盘的上方，水箱通过水管与雾化喷嘴连接，滚刷放置在底盘的下方，通过滚刷转动模块与驱动电机连接。驱动电机放置在底盘上方的水箱和滚刷转动模块之间，刮刀固定于底盘的后部，通过气管连接吸水器，用于刮除玻璃幕墙上的多余污水；
爬行吸附单元，设置于底盘的上方，包括四个爬行吸附机构以及一个驱动单元，其中，爬行吸附机构分两组对称安装于底盘的两侧，用于将爬壁清洗机器人吸附于玻璃幕墙，驱动单元用于驱动每个爬行吸附机构。
在一具体实施例，爬行吸附机构包括支架、驱动杆、摆动杆、摇杆、曲柄连杆、滑块、吸盘，其中，曲柄连杆和摇杆放置在支架上，支架对称放置在底盘的上方两侧，摆动杆与曲柄连杆、摇杆和驱动杆连接，驱动杆穿过并连接滑块与吸盘，吸盘用于提供吸附于玻璃幕墙的吸附力。
在一具体实施例，曲柄连杆由驱动单元带动旋转，从而带动摆动杆运动，摇杆分别与支架和摆动杆相连，用于控制摆动杆的运动轨迹。
在一具体实施例，摆动杆连接驱动杆运动，滑块分别与支架和驱动杆连接，用于控制驱动杆的运动轨迹。
在一具体实施例，爬行吸附机构为曲柄连杆结构，其末端自由度的连杆上的点所形成的曲线为对称曲线，且该对称曲线对应的对称轴垂直于支架。
在一具体实施例，雾化喷嘴放置在底盘的上方，喷嘴喷口与滚刷的中心轴线水平放置。进一步，雾化喷嘴为超声波喷头。
采用本发明的爬壁清洗机器人，其包括清洗单元和爬行吸附单元。清洗单元包括吸水器、水箱、雾化喷嘴、滚刷、滚刷转动模块、刮刀、驱动电机。吸水器放置在底盘的上方，水箱通过水管与雾化喷嘴连接，滚刷放置在底盘的下方，通过滚刷转动模块与驱动电机连接。驱动电机放置在底盘上方的水箱和滚刷转动模块之间，刮刀固定于底盘的后部，通过气管连接吸水器，用于刮除玻璃幕墙上的多余污水。爬行吸附单元设置于底盘的上方，包括四个爬行吸附机构以及一个驱动单元，其中，爬行吸附机构分两组对称安装于底盘的两侧，用于将爬壁清洗机器人吸附于玻璃幕墙，驱动单元用于驱动每个爬行吸附机构。相比于现有技术，本申请采用单个模块来驱动四个曲柄摇杆机构的动力输出方式，运动灵活，适应性强，从而利用喷、刷、吸、刮一体清洗来实现对垂直玻璃幕墙的清洗作业，效率高，而且还可实现清洗废水的回收再利用。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
图1示出依据本发明的一个方面，爬壁清洗机器人的整体架构图；以及
图2示出图1的爬壁清洗机器人中的爬行吸附机构的结构示意图。
数字标记：
吸水机1、爬行吸附机构2、驱动模块3、水箱4、雾化喷嘴5、滚刷6、滚刷转动模块7、底盘8、刮刀9、驱动电机10、支架2-1、驱动杆2-2、摆动杆2-3、摇杆2-4、曲柄连杆2-5、滑块2-6、吸盘2-7
具体实施方式
为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。
下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。
图1示出依据本发明的一个方面，爬壁清洗机器人的整体架构图，图2示出图1的爬壁清洗机器人中的爬行吸附机构的结构示意图。
参照图1和图2，在该实施例中，本申请的爬壁清洗机器人主要包括清洗单元和爬行吸附单元。清洗单元用于对垂直玻璃幕墙进行清洗，爬行吸附单元用于提供机器人本体在垂直玻璃幕墙上的吸附力。
详细而言，清洗单元包括吸水器1、水箱4、雾化喷嘴5、滚刷6、滚刷转动模块7、刮刀9和驱动电机10。吸水器1放置在底盘8的上方，水箱4通过水管与雾化喷嘴5连接，滚刷6放置在底盘8的下方，通过滚刷转动模块7与驱动电机10连接。驱动电机10放置在底盘上方的水箱4和滚刷转动模块7之间。刮刀9固定于底盘8的后部，通过气管连接吸水器1，刮除玻璃幕墙上的多余污水。较佳地，雾化喷嘴5放置在底盘8的上方，喷嘴喷口与滚刷6的中心轴线水平放置。例如，雾化喷嘴5为超声波喷头。
爬行吸附单元设置于底盘8的上方，包括四个爬行吸附机构2以及一个驱动单元3。其中，爬行吸附机构2分两组对称安装于底盘8的两侧，用于将爬壁清洗机器人吸附于玻璃幕墙。驱动单元3用于驱动每个爬行吸附机构2。
在其中的一实施例，爬行吸附机构2包括支架2-1、驱动杆2-2、摆动杆2-3、摇杆2-4、曲柄连杆2-5、滑块2-6、吸盘2-7。曲柄连杆2-5和摇杆2-4放置在支架2-1上，支架2-1对称放置在底盘8的上方两侧，摆动杆2-3与曲柄连杆2-5、摇杆2-4和驱动杆2-2连接，驱动杆2-2穿过并连接滑块2-6与吸盘2-7，吸盘2-7用于提供吸附于玻璃幕墙的吸附力。此外，曲柄连杆2-5由驱动单元3带动旋转，从而带动摆动杆2-3运动，摇杆2-4分别与支架2-1和摆动杆2-3相连，用于控制摆动杆2-3的运动轨迹。摆动杆2-3连接驱动杆2-2运动，滑块2-6分别与支架2-1和驱动杆2-2连接，用于控制驱动杆2-2的运动轨迹。
在其中的一实施例，爬行吸附机构2为曲柄连杆结构，其末端自由度的连杆上的点所形成的曲线为对称曲线，且该对称曲线对应的对称轴垂直于支架2-1。因此，其曲线具有一段非常近似于直线的线段，爬行吸附机构在该线段内能够做到非常接近等速直线的运动。
采用本发明的爬壁清洗机器人，其包括清洗单元和爬行吸附单元。清洗单元包括吸水器、水箱、雾化喷嘴、滚刷、滚刷转动模块、刮刀、驱动电机。吸水器放置在底盘的上方，水箱通过水管与雾化喷嘴连接，滚刷放置在底盘的下方，通过滚刷转动模块与驱动电机连接。驱动电机放置在底盘上方的水箱和滚刷转动模块之间，刮刀固定于底盘的后部，通过气管连接吸水器，用于刮除玻璃幕墙上的多余污水。爬行吸附单元设置于底盘的上方，包括四个爬行吸附机构以及一个驱动单元，其中，爬行吸附机构分两组对称安装于底盘的两侧，用于将爬壁清洗机器人吸附于玻璃幕墙，驱动单元用于驱动每个爬行吸附机构。相比于现有技术，本申请采用单个模块来驱动四个曲柄摇杆机构的动力输出方式，运动灵活，适应性强，从而利用喷、刷、吸、刮一体清洗来实现对垂直玻璃幕墙的清洗作业，效率高，而且还可实现清洗废水的回收再利用。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种爬壁清洗机器人，适于对垂直玻璃幕墙进行自动清洗，其特征在于，所述爬壁清洗机器人包括：
清洗单元，包括：吸水器(1)、水箱(4)、雾化喷嘴(5)、滚刷(6)、滚刷转动模块(7)、刮刀(9)、驱动电机(10)，所述吸水器(1)放置在底盘的上方，所述水箱(4)通过水管与雾化喷嘴(5)连接，所述滚刷(6)放置在底盘(8)的下方，通过滚刷转动模块(7)与驱动电机(10)连接。所述驱动电机(10)放置在底盘上方的水箱(4)和滚刷转动模块(7)之间，所述刮刀(9)固定于底盘(8)的后部，通过气管连接吸水器(1)，用于刮除所述玻璃幕墙上的多余污水；
爬行吸附单元，设置于底盘(8)的上方，包括四个爬行吸附机构(2)以及一个驱动单元(3)，其中，爬行吸附机构(2)分两组对称安装于底盘(8)的两侧，用于将爬壁清洗机器人吸附于所述玻璃幕墙，驱动单元(3)用于驱动每个爬行吸附机构(2)。
2.根据权利要求1所述的爬壁清洗机器人，其特征在于，爬行吸附机构(2)包括支架(2-1)、驱动杆(2-2)、摆动杆(2-3)、摇杆(2-4)、曲柄连杆(2-5)、滑块(2-6)、吸盘(2-7)，
其中，曲柄连杆(2-5)和摇杆(2-4)放置在支架(2-1)上，支架(2-1)对称放置在底盘(8)的上方两侧，摆动杆(2-3)与曲柄连杆(2-5)、摇杆(2-4)和驱动杆(2-2)连接，驱动杆(2-2)穿过并连接滑块(2-6)与吸盘(2-7)，吸盘(2-7)用于提供吸附于所述玻璃幕墙的吸附力。
3.根据权利要求2所述的爬壁清洗机器人，其特征在于，曲柄连杆(2-5)由驱动单元(3)带动旋转，从而带动摆动杆(2-3)运动，摇杆(2-4)分别与支架(2-1)和摆动杆(2-3)相连，用于控制摆动杆(2-3)的运动轨迹。
4.根据权利要求3所述的爬壁清洗机器人，其特征在于，摆动杆(2-3)连接驱动杆(2-2)运动，滑块(2-6)分别与支架(2-1)和驱动杆(2-2)连接，用于控制驱动杆(2-2)的运动轨迹。
5.根据权利要求2所述的爬壁清洗机器人，其特征在于，爬行吸附机构(2)为曲柄连杆结构，其末端自由度的连杆上的点所形成的曲线为对称曲线，且该对称曲线对应的对称轴垂直于支架(2-1)。
6.根据权利要求1所述的爬壁清洗机器人，其特征在于，雾化喷嘴(5)放置在底盘(8)的上方，喷嘴喷口与滚刷(6)的中心轴线水平放置。
7.根据权利要求6所述的爬壁清洗机器人，其特征在于，雾化喷嘴(5)为超声波喷头。
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