CN109620070A - 一种智能仿生擦玻璃机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机器人技术领域，提供了一种智能仿生擦玻璃机器人，包括主控装置、行动装置及清洁装置，主控装置包括外壳及外壳包覆的储能电池和控制电路以及以包围形式连接于外壳外围的若干第一连接臂；行动装置包括符合若干第一连接臂数量的伸缩臂，伸缩臂均通过销轴与主控装置建立活动连接，并包覆驱动机构及吸附机构，驱动机构驱使伸缩臂在主控装置上作左右摇摆及前后伸展运动；清洁装置形成有通孔，并通过转接结构与伸缩臂建立活动连接，吸附机构通过吸气管连通通孔，藉由前述构造解决了机器人擦高楼玻璃的技术问题，达成了高楼擦玻璃过程中投入小、提高效率及避免人工作业危险的良好效果。

Description

一种智能仿生擦玻璃机器人
技术领域
本发明涉及电子和机械技术领域，尤其是指提供了一种智能仿生擦玻璃机器人。
背景技术
目前，针对现代高楼玻璃幕墙清洗业的发展，本设计人结合高楼玻璃幕墙清洗业的市场需求，设计了一种结构新颖、安全可靠、重量轻及效率高的高空智能擦玻璃机器人，该机器人能够通过地面手持遥控器无线控制擦洗玻璃，同时在机器人擦洗玻璃过程中可以实现在窗户与窗户之间的跨越(高度)移动。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种智能仿生擦玻璃机器人。
为达成上述目的，本发明应用的技术方案是：提供了一种智能仿生擦玻璃机器人，包括主控装置、行动装置及清洁装置，其中：主控装置包括外壳及外壳包覆的储能电池和控制电路以及以包围形式连接于外壳外围的若干第一连接臂；行动装置包括符合若干第一连接臂数量的伸缩臂，伸缩臂均通过销轴与主控装置建立活动连接，并包覆驱动机构及吸附机构，驱动机构驱使伸缩臂在主控装置上作左右摇摆及前后伸展运动；清洁装置形成有通孔，并通过转接结构与伸缩臂建立活动连接，吸附机构通过吸气管连通通孔。
在本实施例中优选：第一连接臂设有第一轴孔，伸缩臂包括具有第二、第三轴孔的第二连接臂和第一、第二运动臂，销轴包括根端销轴、活动端销轴及连接端销轴，其中：根端销轴相对于活动端销轴处于第一运动臂，连接端销轴相对于自由端连接部处于第二运动臂。
在本实施例中优选：第一连接臂与第一运动臂通过根端销轴匹配于第一轴孔建立活动连接。
在本实施例中优选：驱动机构包括第一、第二驱动机构，第一驱动机构设于第一运动臂，以此驱使第一运动臂连接在主控装置上作左右摇摆运动；第二连接臂与第一运动臂通过第二轴孔匹配活动端销轴建立活动连接；第二连接臂与第二运动臂通过连接端销轴匹配第三轴孔建立活动连接。
在本实施例中优选：吸附机构设于第二运动臂，第二运动臂连接有转接结构。
在本实施例中优选：转接结构为圆台状，并包括设于圆台正面的凹槽，凹槽设有匹配自由端连接部的连接轴，凹槽两侧分别具有贯穿转接结构正、背两面的第一螺丝孔，在转接结构背面相对于凹槽自中间位置向一侧延伸有连接吸气管的弧形槽；自由端连接部为T形，并具有轴孔，轴孔匹配连接轴，以此使转接结构与第二运动臂形成活动连接。
在本实施例中优选：清洁装置连接在转接结构上，包括包覆体、连接台、旋转驱动机构及清洗部。
在本实施例中优选：包覆体包括上盖及基座，连接台是与上盖一并经冲压或铸造形成的结构，并具有对应第一螺丝孔的第一穿孔及第一中心孔。
在本实施例中优选：旋转驱动机构包括马达、定位轴、连接轴、小齿轮、大齿轮、滚珠轴承及定位片，其中：马达设在上盖处于连接台一侧，定位轴具有圆台部及圆台部延伸的主轴，圆台部设有对应第一穿孔的第二螺丝孔以及具有对应第一中心孔的第二中心孔，第二中心孔贯穿主轴端面，主轴端面向圆台部方向设有第三螺丝孔，转接结构通过螺丝贯通第一螺丝孔经第一穿孔与第二螺丝孔拧紧，以此使上盖夹紧在转接结构与定位轴之中；弧形槽经连接台封装，使弧形槽分别与第一、第二中心孔连通；连接轴贯穿上盖，并连接在马达与小齿轮之间，小齿轮与大齿轮齿合且一并设于基座中，大齿轮设于基座的中心位置，并具有第三中心孔，第三中心孔对应第四中心孔且一并与滚珠轴承外环干涉固定，滚珠轴承内环与主轴干涉，并藉由定位片固定。
在本实施例中优选：定位片具有对应第二中心孔的第五中心孔及第五中心孔两侧分别设有的第二穿孔；基座设有第三穿孔，第三穿孔围绕第四中心孔设置；通孔由第一、第二中心孔及第五中心孔形成；清洗部由多叶扇形片组成，扇形片包括支撑片及套在支撑片上的柔性清洗罩，其中：各支撑片包括固定片及固定片拓展的扇叶，在各固定片上分别设有对应第三穿孔的第四螺丝孔，固定片通过螺丝贯穿第三穿孔拧紧在基座上。
本发明与现有技术相比，其有益的效果：解决了窗框影响擦玻璃的问题。解决了人工高空清洗玻璃存在的投入大、危险性高、难度高等问题。
附图说明
图1是本实施例的立体结构示意图。
图2是本实施例另一视角的立体结构示意图。
图3是呈现图1中部分结构的放大示意图。
图4是呈现第二运动臂与转接结构结合的示意图。
图5是呈现转接结构另一视角的示意图。
图6是呈现清洁装置的立体结构示意图。
图7是图6的分解结构示意图。
图8是清洁装置另一视角的立体结构示意图。
图9是清洁装置另一实施例的立体结构示意图
具体实施方式
尽管本发明可以容易地表现为不同形式的实施例，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施例，同时可以理解的是本说明书应视为是本发明原理的示范性说明，而并非旨在将本发明限制到在此所说明的那样。
由此，本说明书中所指出的一个特征将用以说明本发明的一个实施例的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施例必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其它的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用以解释本发明的各种组件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些组件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些组件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。
以下结合本说明书的附图，对本发明的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。
请参阅图1及图2，提供了一种智能仿生擦玻璃机器人，智能仿生擦玻璃机器人包括主控装置10、行动装置20及清洁装置30，其中：主控装置10的外壳基于圆饼状或螺帽状(但不限于)，并包括设于外壳内腔中的储能电池(未图示)和通过储能电池供电的控制电路(未图示)以及以包围形式设于伸出外壳外围的若干第一连接臂11(详见图3)，第一连接臂11设有第一轴孔111；行动装置20包括符合且匹配若干第一连接臂11数量的伸缩臂(未标注)，每个伸缩臂均包括第二连接臂21和第一、第二运动臂22、23，其中：第一运动臂22分别具有根端销轴(未图示)及活动端销轴(未图示)，第一连接臂11与第一运动臂22通过根端销轴匹配第一轴孔111而实现活动连接，第一运动臂22包覆有第一驱动机构(未图示)，并通过第一驱动机构驱使第一运动臂22在主控装置10上实现左右摇摆运动；第二连接臂21两端分别具有第二、第三轴孔(未图示)，第二轴孔匹配活动端销轴，使第二连接臂21连接在第一运动臂22上；第二运动臂23分别具有连接端销轴(未图示)及自由端连接部24，第二连接臂21与第二运动臂23通过连接端销轴匹配第三轴孔而实现活动连接，第二运动臂23包覆有第二驱动机构(未图示)及吸附机构(未图示)，第二驱动机构驱使第二运动臂23带动第二连接臂21在第一运动臂22前端，且相对于第一运动臂22作前后伸展运动，吸附机构连接吸气管25，吸气管25暴露于第二运动臂23外面。
请结合参见图3、图4及图5，本实施例的第二运动臂23连接有转接结构26，转接结构26为圆台状，并包括设于圆台正面的凹槽261，凹槽261中设有匹配自由端连接部24的连接轴(未图示)，自由端连接部24为T形，并具有轴孔241，通过轴孔241匹配于连接轴，使转接结构26与第二运动臂23形成活动连接，本实施例中，在凹槽261两侧分别具有贯穿转接结构(或称“圆台”)26正、背两面的第一螺丝孔262，在圆台背面相对于凹槽261自中间位置向一侧延伸有连接吸气管25端口的弧形槽263。
请再结合参见图3、图6、图7、图8及图9，本实施例的清洁装置30连接在转接结构26上，包括包覆体31、连接台32、旋转驱动机构33及清洗部34，其中：包覆体31包括上盖311及基座312，连接台32是与上盖311一并经冲压(或铸造)形成的结构，并具有对应第一螺丝孔262的第一穿孔321及第一中心孔322；旋转驱动机构33包括马达331、定位轴332、连接轴333、小齿轮334、大齿轮335及滚珠轴承336，其中：马达331设在上盖311的连接台32一侧，定位轴332具有圆台部3321及圆台部3321延伸的主轴3322，其中：圆台部3321设有对应第一穿孔321的第二螺丝孔3323以及具有对应第一中心孔322的第二中心孔3324，第二中心孔3324贯穿主轴3322端面，同时主轴3322端面向圆台部3321方向设有第三螺丝孔352。在本实施例中，转接结构26通过螺丝(未标注)贯通第一螺丝孔262经第一穿孔321与第二螺丝孔3323拧紧，以此使上盖311夹紧在转接结构26与定位轴332之中，同时弧形槽26经连接台32封装，使弧形槽26分别与第一、第二中心孔322、3324连通；连接轴333贯穿上盖311连接在马达331与小齿轮334之间，小齿轮334与大齿轮335齿合且一并设于基座312中，其中：大齿轮335设于基座312的中心位置，并具有第三中心孔(未标注)，第三中心孔对应基座312中心孔(即第四中心孔，未标注)一并与滚珠轴承336的外环干涉固定，以此使得大齿轮335、基座312及滚珠轴承336的外环实现同步旋转运动，同时滚珠轴承336内环与主轴3322干涉，并藉由定位片35固定，本实施例中，在基座312上围绕第四中心孔设有第三穿孔(未标注)；定位片35具有对应主轴3322上的第二中心孔3324的第五中心孔351及两侧第二穿孔352。在本实施例中，定位片35通过螺丝穿过第二穿孔352将基座312固定在定位轴332上，以此使得基座312相对于上盖311在旋转驱动机构33的驱使下运转。在本实施例中，清洗部34呈圆形，是由多叶扇形片组成，扇形片包括支撑片341及套在支撑片341上的柔性清洗罩342，其中：各支撑片341包括固定片3411及固定片3411拓展的扇叶3413，在各固定片3411上分别设有对应第三穿孔的第四螺丝孔3412，各固定片3411通过螺丝贯穿第三穿孔拧紧在基座312上，以此通过基座312带动旋转；柔性清洗罩342套在支撑片341上，以此柔性清洗罩342与玻璃面接触而达到清洗玻璃的效果。在本实施例中，清洁装置30组装后，第一、第二中心孔322、3324以及第五中心孔351形成相贯穿的通孔，当清洁装置30组装转接结构26时，通孔通过弧形槽263经吸气管连通吸附机构，以此使智能仿生擦玻璃机器人在清洗玻璃时吸附于玻璃上而不会自然脱离。
在本实施例中，定位片35覆盖有薄膜36；控制电路通过线缆与旋转驱动机构33建立电性连接，并包括可与外部无线控制装置(未图示)实现无线控制的信号收发机构(未图示)，由于控制电路并非本实施例的设计要点，在此对控制电路及其所含结构和功能不再作详细赘述。

Claims (10)

1.一种智能仿生擦玻璃机器人，包括主控装置、行动装置及清洁装置，其特征在于：主控装置包括外壳及外壳包覆的储能电池和控制电路以及以包围形式连接于外壳外围的若干第一连接臂；行动装置包括符合若干第一连接臂数量的伸缩臂，伸缩臂均通过销轴与主控装置建立活动连接，并包覆驱动机构及吸附机构，驱动机构驱使伸缩臂在主控装置上作左右摇摆及前后伸展运动；清洁装置形成有通孔，并通过转接结构与伸缩臂建立活动连接，吸附机构通过吸气管连通通孔。
2.如权利要求1所述的智能仿生擦玻璃机器人，其特征在于：第一连接臂设有第一轴孔，伸缩臂包括具有第二、第三轴孔的第二连接臂和第一、第二运动臂，销轴包括根端销轴、活动端销轴及连接端销轴，其中：根端销轴相对于活动端销轴处于第一运动臂，连接端销轴相对于自由端连接部处于第二运动臂。
3.如权利要求2所述的智能仿生擦玻璃机器人，其特征在于：第一连接臂与第一运动臂通过根端销轴匹配于第一轴孔建立活动连接。
4.如权利要求3所述的智能仿生擦玻璃机器人，其特征在于：驱动机构包括第一、第二驱动机构，第一驱动机构设于第一运动臂，以此驱使第一运动臂连接在主控装置上作左右摇摆运动；第二连接臂与第一运动臂通过第二轴孔匹配活动端销轴建立活动连接；第二连接臂与第二运动臂通过连接端销轴匹配第三轴孔建立活动连接。
5.如权利要求4所述的智能仿生擦玻璃机器人，其特征在于：吸附机构设于第二运动臂，第二运动臂连接有转接结构。
6.如权利要求5所述的智能仿生擦玻璃机器人，其特征在于：转接结构为圆台状，并包括设于圆台正面的凹槽，凹槽设有匹配自由端连接部的连接轴，凹槽两侧分别具有贯穿转接结构正、背两面的第一螺丝孔，在转接结构背面相对于凹槽自中间位置向一侧延伸有连接吸气管的弧形槽；自由端连接部为T形，并具有轴孔，轴孔匹配连接轴，以此使转接结构与第二运动臂形成活动连接。
7.如权利要求6所述的智能仿生擦玻璃机器人，其特征在于：清洁装置连接在转接结构上，包括包覆体、连接台、旋转驱动机构及清洗部。
8.如权利要求7所述的智能仿生擦玻璃机器人，其特征在于：包覆体包括上盖及基座，连接台是与上盖一并经冲压或铸造形成的结构，并具有对应第一螺丝孔的第一穿孔及第一中心孔。
9.如权利要求8所述的智能仿生擦玻璃机器人，其特征在于：旋转驱动机构包括马达、定位轴、连接轴、小齿轮、大齿轮、滚珠轴承及定位片，其中：马达设在上盖处于连接台一侧，定位轴具有圆台部及圆台部延伸的主轴，圆台部设有对应第一穿孔的第二螺丝孔以及具有对应第一中心孔的第二中心孔，第二中心孔贯穿主轴端面，主轴端面向圆台部方向设有第三螺丝孔，转接结构通过螺丝贯通第一螺丝孔经第一穿孔与第二螺丝孔拧紧，以此使上盖夹紧在转接结构与定位轴之中；弧形槽经连接台封装，使弧形槽分别与第一、第二中心孔连通；连接轴贯穿上盖，并连接在马达与小齿轮之间，小齿轮与大齿轮齿合且一并设于基座中，大齿轮设于基座的中心位置，并具有第三中心孔，第三中心孔对应第四中心孔且一并与滚珠轴承外环干涉固定，滚珠轴承内环与主轴干涉，并藉由定位片固定。
10.如权利要求9所述的智能仿生擦玻璃机器人，其特征在于：定位片具有对应第二中心孔的第五中心孔及第五中心孔两侧分别设有的第二穿孔；基座设有第三穿孔，第三穿孔围绕第四中心孔设置；通孔由第一、第二中心孔及第五中心孔形成；清洗部由多叶扇形片组成，扇形片包括支撑片及套在支撑片上的柔性清洗罩，其中：各支撑片包括固定片及固定片拓展的扇叶，在各固定片上分别设有对应第三穿孔的第四螺丝孔，固定片通过螺丝贯穿第三穿孔拧紧在基座上。
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