CN108814403A - 一种基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人，包括负压固定臂，所述负压固定臂连接有万向调节器，所述万向调节器连接有用于清洗玻璃幕墙的毛刷清洁器，所述负压固定臂、万向调节器以及毛刷清洁器均连接于物联网控制器，所述物联网控制器包括湿度测量器、数据发射器、振动感应器、水平感应陀螺以及手机终端APP，还公开了其操作方法。本发明的基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人及其工作方法，通过物联网控制器分别对负压固定臂、万向调节器以及毛刷清洁器进行协调控制，对高楼的玻璃幕墙进行高效清洁。

Description

一种基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种清洗装置，具体涉及一种清洁机器人及其工作方法。

背景技术

物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息，物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，随着社会的进步与经济的发展，城市中高楼大厦拔地而起，且呈现越来越高的趋势。玻璃因为轻便、透明、美观，而被广泛应用于写字楼，但是由于空气中的粉尘、雨水中所夹带的灰尘、飞禽的排泄物等会逐渐的沉积到建筑物的幕墙表面，从而影响幕墙的美观，因此，对玻璃幕墙的清洁已经越来越受到人们的关注并逐渐形成了巨大的幕墙清洗市场，然而，目前对玻璃的幕墙的清洁主要还是采用人工方式来完成，即：将清洁人员从楼顶悬吊至建筑处后，由清洁人员人工对幕墙表面进行清理，此种方式不但存在整个过程清洁效率不高、危险系数大等问题，而且清洁成本偏高，也由此影响了玻璃幕墙的美观、清洁以及进一步发展的空间，针对此问题，目前市场上出现了一些能够对玻璃幕墙进行自动清洁的机器人，这些机器人能够吸附在玻璃幕墙的墙壁上对玻璃幕墙表面进行清理，然而，因为现有清洁机器人吸附机构是安装在轮胎或机器人上，吸附机构数量少，吸附面积小，如果玻璃上某处有大量的赃物，就会影响吸附机构的吸附力，从而影响整个机器人的受力，容易掉落，不安全；现有清洁机器人只能直线行走，不能转弯，清洁路线不灵活。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人及其工作方法，方便使用。

技术方案：本发明所述的一种基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人，包括负压固定臂，所述负压固定臂连接有万向调节器，所述万向调节器连接有用于清洗玻璃幕墙的毛刷清洁器，所述负压固定臂、万向调节器以及毛刷清洁器均连接于物联网控制器，所述物联网控制器包括湿度测量器、数据发射器、振动感应器、水平感应陀螺以及手机终端APP。

所述负压固定臂设有2～4组，所述负压固定臂包括连接于万向调节器的第一舵机，所述第一舵机铰接于第一连杆一端，所述第一连杆另一端铰接于第二连杆一端，所述第一连杆根部设有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的伸缩端铰接于第二连杆中部，所述第二连杆另一端铰接于第三连杆一端，所述第三连杆另一端铰接于第四连接杆，所述第三连杆与第四连杆之间铰接有第二伸缩杆，所述第四连接杆连接有吸盘装置，所述吸盘装置顶部设有用于烘干水汽以及吹散灰尘的冲击气泵。

所述吸盘装置包括安装盘以及设于安装盘上的角度微调臂，所述角度微调臂铰接于第四连接杆，所述角度微调臂与第四连接杆之间铰接有第三伸缩杆，所述冲击气泵连接于安装盘一侧，所述冲击气泵还连接有湿度测量器，所述冲击气泵与湿度测量器均连接于数据发射器，所述数据发射器通过蜂窝数据网连接于手机终端APP，所述安装盘另一侧通过连接柱连接有吸盘架，所述吸盘架均匀分布有若干独立控制的吸盘。

所述万向调节器包括固定安装板，所述固定安装板两端设有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端设有第二舵机，所述第二舵机连接有转动板，所述转动板中部设有旋转阻尼器，所述旋转阻尼器连接有转动梁，所述转动梁连接于圆环旋转座内环侧壁上部，所述转动梁与圆环旋转座直径重合，所述圆环旋转座内环侧壁下部设有环状凹槽，所述环状凹槽设有环形齿条，所述转动板设有步进电机，所述步进电机的输出轴连接有传动齿轮，所述传动齿轮啮合于环形齿条，所述圆环旋转座端面设有两个对称的安装卡扣，所述安装卡扣端面设有用于锁紧毛刷清洁器的螺孔。

所述固定安装板中部设有振动感应器和水平感应陀螺。

所述毛刷清洁器包括C型机架，所述C型机架中部转动连接有主传动轴，所述主传动轴套设有矩形框架，所述矩形框架的副传动轴与主传动轴之间设有挠性补偿轴承，所述主传动轴一端通过皮带连接有第一动力电机，所述副传动轴一端通过皮带连接有第二动力电机，所述矩形框架上固定有若干用于清洗玻璃幕墙的筒状清洁海绵，所述主传动轴上套设有用于清洁筒状清洁海绵的刮筒，所述刮筒表面设有若干突起以及用于喷射清洗剂和水的泵体。

所述主传动轴与第一动力电机，以及副传动轴与第二动力电机之间设有差速器。

基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：第一伸缩杆动作，改变第一连杆和第二连杆之间的角度，第二伸缩杆同时动作，改变第三连杆与第四连杆之间的角度，快速改变吸盘装置相对于玻璃幕墙的整体位置；步骤2：第三伸缩杆动作，改变角度微调臂与第四连接杆之间的角度，使得吸盘装置靠近玻璃幕墙的同时进行找平，冲击气泵对玻璃幕墙局部清洁，然后吸盘启动贴紧玻璃幕墙；

步骤3：万向调节器的电动伸缩杆以及第二舵机动作，快速改变毛刷清洁器位置，步进电机还可以带动毛刷清洁器位置转动，使其可以对玻璃幕墙多角度清洁，减少负压固定臂运动次数；

步骤4：第一动力电机和第二动力电机分别启动，带动主传动轴和副传动轴转动，矩形框架进而转动，带动筒状清洁海绵对玻璃幕墙进行清洁，刮筒相对于筒状清洁海绵摩擦，使得筒状清洁海绵保持清洁。

有益效果：本发明的一种基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人及其工作方法，通过物联网控制器分别对负压固定臂、万向调节器以及毛刷清洁器进行协调控制，对高楼的玻璃幕墙进行高效清洁。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明万向调节器的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

如图1和图2所示，本发明的一种基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人，包括负压固定臂，负压固定臂连接有万向调节器，万向调节器连接有用于清洗玻璃幕墙的毛刷清洁器，负压固定臂、万向调节器以及毛刷清洁器均连接于物联网控制器，物联网控制器包括湿度测量器12、数据发射器13、振动感应器27、水平感应陀螺28以及手机终端APP。

负压固定臂设有2～4组，负压固定臂包括连接于万向调节器的第一舵机1，第一舵机1铰接于第一连杆2一端，第一连杆2另一端铰接于第二连杆3一端，第一连杆2根部设有第一伸缩杆4，第一伸缩杆4的伸缩端铰接于第二连杆3中部，第二连杆3另一端铰接于第三连杆5一端，第三连杆5另一端铰接于第四连接杆6，第三连杆5与第四连杆6之间铰接有第二伸缩杆7，第四连接杆6连接有吸盘装置，吸盘装置顶部设有用于烘干水汽以及吹散灰尘的冲击气泵8。

吸盘装置包括安装盘9以及设于安装盘9上的角度微调臂10，角度微调臂10铰接于第四连接杆6，角度微调臂10与第四连接杆6之间铰接有第三伸缩杆11，冲击气泵8连接于安装盘9一侧，冲击气泵8还连接有湿度测量器12，冲击气泵8与湿度测量器12均连接于数据发射器13，数据发射器13通过蜂窝数据网连接于手机终端APP，安装盘9另一侧通过连接柱连接有吸盘架14，吸盘架14均匀分布有若干独立控制的吸盘15。

万向调节器包括固定安装板16，固定安装板16两端设有电动伸缩杆17，电动伸缩杆17的伸缩端设有第二舵机18，第二舵机18连接有转动板19，转动板19中部设有旋转阻尼器20，旋转阻尼器20连接有转动梁21，转动梁21连接于圆环旋转座22内环侧壁上部，转动梁21与圆环旋转座22直径重合，圆环旋转座22内环侧壁下部设有环状凹槽，环状凹槽设有环形齿条39，转动板19设有步进电机23，步进电机23的输出轴连接有传动齿轮24，传动齿轮24啮合于环形齿条39，圆环旋转座22端面设有两个对称的安装卡扣25，安装卡扣25端面设有用于锁紧毛刷清洁器的螺孔26。

固定安装板16中部设有振动感应器27和水平感应陀螺28。

毛刷清洁器包括C型机架29，C型机架29中部转动连接有主传动轴30，主传动轴30套设有矩形框31架，矩形框架31的副传动轴32与主传动轴30之间设有挠性补偿轴承，主传动轴30一端通过皮带连接有第一动力电机33，副传动轴32一端通过皮带连接有第二动力电机34，矩形框架31上固定有若干用于清洗玻璃幕墙的筒状清洁海绵35，主传动轴30上套设有用于清洁筒状清洁海绵35的刮筒36，刮筒36表面设有若干突起37以及用于喷射清洗剂和水的泵体38。

主传动轴30与第一动力电机33，以及副传动轴32与第二动力电机34之间设有差速器。

基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：第一伸缩杆4动作，改变第一连杆2和第二连杆3之间的角度，第二伸缩杆7同时动作，改变第三连杆5与第四连杆6之间的角度，快速改变吸盘装置相对于玻璃幕墙的整体位置；

步骤2：第三伸缩杆11动作，改变角度微调臂10与第四连接杆6之间的角度，使得吸盘装置靠近玻璃幕墙的同时进行找平，冲击气泵8对玻璃幕墙局部清洁，然后吸盘15启动贴紧玻璃幕墙；

步骤3：万向调节器的电动伸缩杆17以及第二舵机动作18，快速改变毛刷清洁器位置，步进电机23还可以带动毛刷清洁器位置转动，使其可以对玻璃幕墙多角度清洁，减少负压固定臂运动次数；

步骤4：第一动力电机33和第二动力电机34分别启动，带动主传动轴30和副传动轴32转动，矩形框架31进而转动，带动筒状清洁海绵35对玻璃幕墙进行清洁，刮筒36相对于筒状清洁海绵35摩擦，使得筒状清洁海绵35保持清洁。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (8)

1.一种基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：包括负压固定臂，所述负压固定臂连接有万向调节器，所述万向调节器连接有用于清洗玻璃幕墙的毛刷清洁器，所述负压固定臂、万向调节器以及毛刷清洁器均连接于物联网控制器，所述物联网控制器包括湿度测量器、数据发射器、振动感应器、水平感应陀螺以及手机终端APP。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述负压固定臂设有2～4组，所述负压固定臂包括连接于万向调节器的第一舵机，所述第一舵机铰接于第一连杆一端，所述第一连杆另一端铰接于第二连杆一端，所述第一连杆根部设有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的伸缩端铰接于第二连杆中部，所述第二连杆另一端铰接于第三连杆一端，所述第三连杆另一端铰接于第四连接杆，所述第三连杆与第四连杆之间铰接有第二伸缩杆，所述第四连接杆连接有吸盘装置，所述吸盘装置顶部设有用于烘干水汽以及吹散灰尘的冲击气泵。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述吸盘装置包括安装盘以及设于安装盘上的角度微调臂，所述角度微调臂铰接于第四连接杆，所述角度微调臂与第四连接杆之间铰接有第三伸缩杆，所述冲击气泵连接于安装盘一侧，所述冲击气泵还连接有湿度测量器，所述冲击气泵与湿度测量器均连接于数据发射器，所述数据发射器通过蜂窝数据网连接于手机终端APP，所述安装盘另一侧通过连接柱连接有吸盘架，所述吸盘架均匀分布有若干独立控制的吸盘。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述万向调节器包括固定安装板，所述固定安装板两端设有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端设有第二舵机，所述第二舵机连接有转动板，所述转动板中部设有旋转阻尼器，所述旋转阻尼器连接有转动梁，所述转动梁连接于圆环旋转座内环侧壁上部，所述转动梁与圆环旋转座直径重合，所述圆环旋转座内环侧壁下部设有环状凹槽，所述环状凹槽设有环形齿条，所述转动板设有步进电机，所述步进电机的输出轴连接有传动齿轮，所述传动齿轮啮合于环形齿条，所述圆环旋转座端面设有两个对称的安装卡扣，所述安装卡扣端面设有用于锁紧毛刷清洁器的螺孔。

5.根据权利要求4述的基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述固定安装板中部设有振动感应器和水平感应陀螺。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述毛刷清洁器包括C型机架，所述C型机架中部转动连接有主传动轴，所述主传动轴套设有矩形框架，所述矩形框架的副传动轴与主传动轴之间设有挠性补偿轴承，所述主传动轴一端通过皮带连接有第一动力电机，所述副传动轴一端通过皮带连接有第二动力电机，所述矩形框架上固定有若干用于清洗玻璃幕墙的筒状清洁海绵，所述主传动轴上套设有用于清洁筒状清洁海绵的刮筒，所述刮筒表面设有若干突起以及用于喷射清洗剂和水的泵体。

7.根据权利要求6所述的基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于：所述主传动轴与第一动力电机，以及副传动轴与第二动力电机之间设有差速器。

8.根据权利要求1～7任一所述的基于物联网的玻璃幕墙清洁机器人的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：第一伸缩杆动作，改变第一连杆和第二连杆之间的角度，第二伸缩杆同时动作，改变第三连杆与第四连杆之间的角度，快速改变吸盘装置相对于玻璃幕墙的整体位置；

步骤2：第三伸缩杆动作，改变角度微调臂与第四连接杆之间的角度，使得吸盘装置靠近玻璃幕墙的同时进行找平，冲击气泵对玻璃幕墙局部清洁，然后吸盘启动贴紧玻璃幕墙；

步骤3：万向调节器的电动伸缩杆以及第二舵机动作，快速改变毛刷清洁器位置，步进电机还可以带动毛刷清洁器位置转动，使其可以对玻璃幕墙多角度清洁，减少负压固定臂运动次数；

步骤4：第一动力电机和第二动力电机分别启动，带动主传动轴和副传动轴转动，矩形框架进而转动，带动筒状清洁海绵对玻璃幕墙进行清洁，刮筒相对于筒状清洁海绵摩擦，使得筒状清洁海绵保持清洁。