CN109394062A - 一种自走式高空清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自走式高空清洁机器人，属于自动化设备领域。该装置包括清洗装置，还包括设置在清洗装置一侧的行走装置，其包括：壳体，其具有一导向面；驱动装置，包括设置在壳体内的电机和至少三组行走组件，行走组件包括第一连杆、第二连杆、导向杆、同步盘和真空吸盘，同步盘可转动地设置在壳体内，第一连杆的一端固定连接，第二连杆的一端与导向杆的一端相铰接、另一端铰接在同步盘上，第一连杆的另一端铰接至导向杆上；控制装置，其包括处理器和第一无线收发模块，真空吸盘、电机和第一无线收发模块信号连接至处理器。本发明提供一种自走式高空清洁机器人，相较于人工清洁的方式大大降低了劳动强度和危险性。

Description

一种自走式高空清洁机器人

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，特别涉及一种自走式高空清洁机器人。

背景技术

玻璃在长时间使用后，表面会堆积灰尘。现代的写字楼和一些特殊的建筑物外围多采用玻璃幕墙，其表面在经历风吹雨打后容易积灰，一方面影响美观，另一方面也会影响视线，造成透光性降低。

现有技术中对高空玻璃还普遍采用人工清洗的方式，但是这种方式不仅成本较高，而且清洁人员需要悬吊在空中，非常危险。

发明内容

本发明提供一种自走式高空清洁机器人，可以实现自行走，降低人工作业的强度和危险性。

一种自走式高空清洁机器人，包括清洗装置，还包括设置在所述清洗装置一侧的行走装置，其包括：

壳体，其具有一导向面，用于防止机器人翻转；

驱动装置，包括设置在所述壳体内的电机和至少三组行走组件，所述行走组件包括第一连杆、第二连杆、导向杆、同步盘和真空吸盘，所述同步盘可转动地设置在所述壳体内，所述第一连杆的一端固定连接，所述电机用于驱动所述第一连杆沿连接点为中心转动，所述第一连杆沿所述电机的转动轴周向均匀布置，所述第二连杆的一端与所述导向杆的一端相铰接、另一端铰接在所述同步盘上，所述第一连杆的另一端铰接至所述导向杆上，所述真空吸盘位于所述导向杆的另一端，所述第二连杆与所述同步盘的铰接点位于同一圆周上且沿所述圆周的中心点周向均匀布置，所述电机的转动轴与所述圆周的中心点偏心设置，所述行走组件转动时所述导向杆保持平行；

控制装置，其包括处理器和第一无线收发模块，所述真空吸盘、所述电机和所述第一无线收发模块信号连接至所述处理器。

更优地，还包括驱动齿轮和动力齿轮，所述电机驱动连接至所述驱动齿轮，所述动力齿轮可转动地连接在所述壳体上并与所述驱动齿轮相啮合，所述第一连杆的连接点驱动连接至所述动力齿轮，所述驱动齿轮上开设有与所述行走组件一一对应的缓冲槽，当所述动力齿轮与所述缓冲槽相配合时，所述动力齿轮停止转动。

更优地，还包括与所述行走组件一一对应的吸附控制模块，其包括顶杆、第二弹簧和第二无线收发模块，所述顶杆滑动设置在所述真空吸盘内，所述真空吸盘上开设有用于容纳所述顶杆的滑槽，所述滑槽内设置有行程开关，所述顶杆上开设有控制槽，所述行程开关延伸至所述控制槽内，所述顶杆移动时可以触碰所述行程开关，所述第二弹簧一端连接在所述滑槽内、另一端连接在所述顶杆上，所述行程开关信号连接至所述第二无线收发模块，所述第二无线收发模块用于与所述第一无线收发模块通信。

更优地，所述导向面上设置有导向轮。

更优地，还包括连接块和第一弹簧，所述导向轮可转动地设置在所述连接块的一端，所述导向面上开设有导向槽，所述连接块的另一端可滑动地设置在所述导向槽内，所述第一弹簧一端连接在所述导向槽内、另一端连接在所述连接块上。

本发明提供一种自走式高空清洁机器人，行走组件借助真空吸盘可以吸附在玻璃上，若干组行走组件交替吸附，导向面可以防止机器人在行走的过程中翻转，相较于人工清洁的方式大大降低了劳动强度和危险性。

附图说明

图1为本发明提供的一种自走式高空清洁机器人的结构示意图一；

图2为本发明提供的一种自走式高空清洁机器人的结构示意图二；

图3为本发明提供的一种自走式高空清洁机器人的前视图；

图4为图3中A-A剖视图；

图5为图4中C处局部放大图；

图6为图3中B-B剖视图；

图7为图6的工作状态示意图；

图8为图7中D处局部放大图。

附图标记说明：

10、壳体，11、导向轮，12、连接块，13、第一弹簧，20、驱动装置，21、电机，22、驱动齿轮，23、动力齿轮，24、行走组件，241、第一连杆，242、第二连杆，243、导向杆，244、真空吸盘，25、同步盘，30、清洗装置，31、驱动器，32、清洗刷，40、顶杆，41、行程开关，42、第二弹簧，43、第二无线收发模块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1至图8所示，本发明实施例提供的一种自走式高空清洁机器人，包括清洗装置30，清洗装置30包括清洗刷32和用于驱动清洗刷32转动的驱动器31，清洗装置也可以采用现有技术中的清洗装置，还包括设置在所述清洗装置30一侧的行走装置，其包括：

壳体10，其具有一导向面，此处以玻璃幕墙为例，导向面与玻璃幕墙平行设置且与抵靠在玻璃幕墙上，当电机21转动时可以提供支撑力，以克服机器人在行走和清洗的过程中产生翻转，缺乏支撑点的问题；

驱动装置20，包括设置在所述壳体10内的电机21和至少三组行走组件24，所述行走组件24包括第一连杆241、第二连杆242、导向杆243、同步盘25和真空吸盘244，所述同步盘25可转动地设置在所述壳体10内，所述第一连杆241的一端固定连接，本实施例中以三组行走组件24为例，三根第一连杆241的一端均固定连接至同一连接点，电机21的输出轴连接至该连接点，用于驱动所述第一连杆241沿连接点为中心转动，所述第一连杆241沿所述电机21的转动轴周向均匀布置，所述第二连杆242的一端与所述导向杆243的一端相铰接、另一端铰接在所述同步盘25上，所述第一连杆241的另一端铰接至所述导向杆243上，所述真空吸盘244位于所述导向杆243的另一端，所述第二连杆242与所述同步盘25的铰接点位于同一圆周上且沿所述圆周的中心点周向均匀布置，所述电机21的转动轴与所述圆周的中心点偏心设置，所述行走组件24转动时所述导向杆243保持平行，第二连杆242的长度较第一连杆241的长度短，第一连杆241的长度大于连接点至第二连杆242与同步盘25的铰接点的距离，电机21转动时带动第一连杆241转动，第一连杆241转动时带动导向杆243转动，导向杆243转动时受到第二连杆242的约束，使在行走组件24的转动过程中，导向杆243可以始终保持垂直于玻璃幕墙的表面，真空吸盘244可以吸附在玻璃幕墙上，以提供行走的支撑力，三个行走组件24交替吸附，实现行走；

控制装置，其包括处理器和第一无线收发模块，所述真空吸盘244和所述第一无线收发模块信号连接至所述处理器，处理器用于控制真空吸盘244的吸附或脱离，第一无线收发模块用于与外部控制装置通信并接收外部指令发送至处理器以控制电机21正反转以及真空吸盘244的吸附或脱离。

由于真空吸盘244吸附和脱离需要一定的时间周期，为了实现更好的控制该时间周期，如图4所示，本发明还包括驱动齿轮22和动力齿轮23，所述电机21驱动连接至所述驱动齿轮22，所述动力齿轮23可转动地连接在所述壳体10上并与所述驱动齿轮22相啮合，所述第一连杆241的连接点驱动连接至所述动力齿轮23，所述驱动齿轮22上开设有与所述行走组件24一一对应的缓冲槽，缓冲槽处没有齿，其余部分有齿，因此当所述动力齿轮23与所述缓冲槽相配合时，所述动力齿轮23停止转动，而越过缓冲槽时，动力齿轮23与驱动齿轮22重新啮合驱动行走组件24转动。缓冲槽的位置与行走组件24一一对应，当缓冲槽与动力齿轮23相配合时，刚好相邻的两组行走组件24上的吸盘一个开始吸附，另一个开始脱离，实现无缝对接，当越过缓冲槽时，一个真空吸盘244吸附完毕、另一个真空吸盘244完全脱离，行走组件24再次翻转实现行走。

为了进一步控制真空吸盘244的动作过程，防止吸盘吸附和脱离的过程中由于吸附力不足而造成安全隐患，如图8所示，本发明还包括与所述行走组件24一一对应的吸附控制模块，其包括顶杆40、第二弹簧42和第二无线收发模块43，所述顶杆40滑动设置在所述真空吸盘244内，也可以如图8所示在导向杆243上开设滑槽，真空吸盘244与导向杆243密封连接即可，所述真空吸盘244上开设有用于容纳所述顶杆40的滑槽，所述滑槽内设置有行程开关41，所述顶杆40上开设有控制槽，所述行程开关41延伸至所述控制槽内，所述顶杆40移动时可以触碰所述行程开关41，所述第二弹簧42一端连接在所述滑槽内、另一端连接在所述顶杆40上，所述行程开关41信号连接至所述第二无线收发模块43，所述第二无线收发模块43用于与所述第一无线收发模块通信，当相邻的两个真空吸盘244，A真空吸盘244和B真空吸盘244，A真空吸盘244开始吸附时，此时处理器控制已经处于吸附状态的B真空吸盘244不做任何动作，此时A真空吸盘244吸附变形，使顶杆40抵靠在玻璃幕墙上，顶杆40压缩弹簧向内收缩，运动过程中触碰行程开关41，行程开关41借助第二无线收发模块43将信号发送至第一无线收发模块，第一无线收发模块将信号发送至处理器，处理器通过第一无线收发模块发送控制信号至B真空吸盘244，控制B真空吸盘244开始脱离，通过上述过程可以保证同一时刻下至少一个真空吸盘244处于完全吸附的状态，提高安全性。上述真空吸盘244的控制方式为现有技术，比如通过电磁阀控制等，在此不再赘述。

为了减少导向面与玻璃幕墙之间的摩擦力，所述导向面上设置有导向轮11。

由于导向轮11与墙面需要始终贴合，但是真空吸盘244与墙面完全吸合和刚开始吸合时会有一定的行程间隙，如果真空吸盘244完全吸附状态时，导向轮11刚好接触玻璃幕墙，那在真空吸盘244交接的过程中会产生导向轮11脱离玻璃幕墙的情况，从而使机器人行走过程中会产生短时间的小角度倾斜，直至导向面倾斜抵触到玻璃幕墙上，因此会造成冲击，影响工作的稳定性，因此如图5所示，本发明还包括连接块12和第一弹簧13，所述导向轮11可转动地设置在所述连接块12的一端，所述导向面上开设有导向槽，所述连接块12的另一端可滑动地设置在所述导向槽内，所述第一弹簧13一端连接在所述导向槽内、另一端连接在所述连接块12上，第一弹簧13可以保证导向轮11一直贴合在玻璃幕墙表面，而导向槽在一定范围内可以抵消真空吸盘244吸附和脱离状态时的距离差，使机器人行走过程更加平稳。

使用时通过外部控制装置，如无线遥控装置与第一无线收发模块进行通信以借助处理器对电机21进行控制，电机21正反转可以实现向上和向下的运动，起步时人工将机器人放置在预设轨道上，机器人上下清洗，运动至下部时，人工将机器人挪移一定的位置，重复上述上下运动清洗动作。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种自走式高空清洁机器人，包括清洗装置，其特征在于，还包括设置在所述清洗装置一侧的行走装置，其包括：

壳体，其具有一导向面，用于防止机器人翻转；

驱动装置，包括设置在所述壳体内的电机和至少三组行走组件，所述行走组件包括第一连杆、第二连杆、导向杆、同步盘和真空吸盘，所述同步盘可转动地设置在所述壳体内，所述第一连杆的一端固定连接，所述电机用于驱动所述第一连杆沿连接点为中心转动，所述第一连杆沿所述电机的转动轴周向均匀布置，所述第二连杆的一端与所述导向杆的一端相铰接、另一端铰接在所述同步盘上，所述第一连杆的另一端铰接至所述导向杆上，所述真空吸盘位于所述导向杆的另一端，所述第二连杆与所述同步盘的铰接点位于同一圆周上且沿所述圆周的中心点周向均匀布置，所述电机的转动轴与所述圆周的中心点偏心设置，所述行走组件转动时所述导向杆保持平行；

控制装置，其包括处理器和第一无线收发模块，所述真空吸盘、所述电机和所述第一无线收发模块信号连接至所述处理器。

2.如权利要求1所述的一种自走式高空清洁机器人，其特征在于，还包括驱动齿轮和动力齿轮，所述电机驱动连接至所述驱动齿轮，所述动力齿轮可转动地连接在所述壳体上并与所述驱动齿轮相啮合，所述第一连杆的连接点驱动连接至所述动力齿轮，所述驱动齿轮上开设有与所述行走组件一一对应的缓冲槽，当所述动力齿轮与所述缓冲槽相配合时，所述动力齿轮停止转动。

3.如权利要求1所述的一种自走式高空清洁机器人，其特征在于，还包括与所述行走组件一一对应的吸附控制模块，其包括顶杆、第二弹簧和第二无线收发模块，所述顶杆滑动设置在所述真空吸盘内，所述真空吸盘上开设有用于容纳所述顶杆的滑槽，所述滑槽内设置有行程开关，所述顶杆上开设有控制槽，所述行程开关延伸至所述控制槽内，所述顶杆移动时可以触碰所述行程开关，所述第二弹簧一端连接在所述滑槽内、另一端连接在所述顶杆上，所述行程开关信号连接至所述第二无线收发模块，所述第二无线收发模块用于与所述第一无线收发模块通信。

4.如权利要求1所述的一种自走式高空清洁机器人，其特征在于，所述导向面上设置有导向轮。

5.如权利要求4所述的一种自走式高空清洁机器人，其特征在于，还包括连接块和第一弹簧，所述导向轮可转动地设置在所述连接块的一端，所述导向面上开设有导向槽，所述连接块的另一端可滑动地设置在所述导向槽内，所述第一弹簧一端连接在所述导向槽内、另一端连接在所述连接块上。