CN109820450A - 一种建筑外墙清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑外墙清洗机器人，包括导轨，所述导轨上设有行走机构，所述行走机构包括移动座，所述移动座内转动连接有动力轮和从动轮；所述移动座内转动连接有侧轮，所述动力轮的一端伸出移动座，所述移动座上安装有第一电机，所述第一电机的输出轴和动力轮的一端之间设有第一传动带；所述移动座上安装有基板，所述基板上设有竖直板，所述竖直板上转动连接有绕线轮，所述基板上安装有第二电机，所述第二电机的输出轴与绕线轮之间设有第二传动带；所述绕线轮上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳的自由端设有外墙清洁机构；该建筑外墙清洗机器人可替代人工完成外墙清洗的高危险任务，操作简单，清洗效率高，可适应不同大小外墙平面的清洗。

Description

一种建筑外墙清洗机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体是指一种建筑外墙清洗机器人。

背景技术

随着中国城镇化速度加快，人口逐渐向城市转移，房地产行业发展迅猛，大量的高楼大厦拔地而起。这样就带了一个大问题，这些高楼大厦外墙经过几年会被尘土覆盖，还有其他的一些脏东西，很不美观。以往解决这些问题都是人工使用绳索从楼顶吊在大厦外面来清洗，这样清洗效率低下，还存在安全风险。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种建筑外墙清洗机器人，该机器可替代人工完成外墙清洗的高危险任务，操作简单，清洗效率高，可适应不同大小外墙平面的清洗。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种建筑外墙清洗机器人，包括用于设置在房顶上的导轨，所述导轨上设有沿导轨运动的行走机构，所述行走机构包括架设在导轨上的移动座，所述移动座内在导轨上方转动连接有动力轮和从动轮；所述移动座内在导轨的两侧转动连接有用于防止移动座脱离导轨的侧轮，所述动力轮的一端伸出移动座，所述移动座上安装有第一电机，所述第一电机的输出轴和动力轮的一端之间设有第一传动带；所述移动座上安装有向外墙伸出的基板，所述基板上设有竖直板，所述竖直板上转动连接有绕线轮，所述基板上安装有第二电机，所述第二电机的输出轴与绕线轮之间设有第二传动带；所述绕线轮上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳的自由端设有外墙清洁机构。

通过上述技术方案，该建筑外墙清洗机器人在使用时，人工将导轨固定到房顶上，接着将外墙清洁机构固定在钢丝绳上，并且调节好外墙清洁机构与外墙之间的距离，然后通过第二电机和第二传动带驱动绕线轮转动，绕线轮转动时通过钢丝绳调整外墙清洁机构的高度，实现外墙由上至下的清洁；另外通过第一电机、第二带轮、第一传动带、第一带轮驱动动力轮转动，动力轮转动时驱动移动座沿导轨方向运动，从而带动外墙清洁机构对外墙进行左右方向的清洁；当一面墙清洗完成后，把外墙清洁机构吊装上来，拆卸导轨，进行下一面墙的清洗装备工作。

进一步的技术方案中，所述外墙清洁机构包括清洁基座，所述清洁基座的周围间隔均匀地设有多个第三电机，所述第三电机的输出轴上均安装有风扇；所述清洁基座上转动连接有第一转轴，所述第一转轴的一端固定设有底座、另一端设有第一齿轮，所述清洁基座上设有第四电机，所述第四电机的输出轴上设有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；所述底座的周围间隔均匀地设有多个清洁模块，所述清洁模块包括一端铰接在底座上的展开杆，所述展开杆上在朝向清洁基座的侧面上安装有清洁毛刷；所述展开杆的侧面上沿清洁毛刷的长度方向通过管架安装有喷管；

所述底座上设有支架，所述支架内安装有旋转气缸，所述旋转气缸的输出轴上安装有转盘，所述转盘的周围间隔均匀地铰接有多个与所述展开杆一一对应的用于带动展开杆闭合和展开的连杆，所述连杆上在远离转盘的一端铰接在展开杆的杆身上；所述支架上转动连接有第二转轴，所述第二转轴与钢丝绳固定连接。

通过上述技术方案，在外墙清洁机构到达指定位置后启动第三电机带动风扇转动，由于反作用力的影响，使得清洗基座向墙面运动，压紧在墙面上进而使得清洁毛刷压紧在墙面上；接着启动第四电机通过第二齿轮、第一齿轮、第一转轴带动底座转动，从而带动清洁毛刷对外墙面进行清洁；另外，在清洗比较大平面的外墙时，通过旋转气缸打开展开杆，使得清洁毛刷可以刷到更大面积的外墙，大大提高清洗效率；在清洗比较狭窄的平面时，可旋转气缸适当闭合展开杆；可在清洁毛刷转动过程中，通过喷管进行喷水或者加入清洁剂的溶液，提高清洗的效率。

进一步的技术方案中，所述第二转轴上安装有六自由度平台，所述六自由度平台上设有第五电机，所述第五电机的输出轴上安装有摄像头；该设置中六个电动缸根据电脑指令自动伸缩，使上平面保证姿态稳定；摄像头通过第五电机安装在上平面上，方便查看清洗效果，监视机器运行状态。

进一步的技术方案中，所述管架包括设有在展开架侧面上的架体，以及并排设置在架体上的用于安装喷管的挂钩；该设置能够便于喷管的安装。

进一步的技术方案中，所述清洁基座上在第四电机的四周设有支撑脚；设置支撑脚为了保证清洁基座在贴紧外墙时不会妨碍第四电机的工作；另外也便于外墙清洁机构的抓握。

进一步的技术方案中，所述清洁毛刷包括刷板、设置在刷板一侧面上的刷毛、设置在刷板另一侧面上的连接支脚；该设置便于清洁毛刷的安装和使用。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

该建筑外墙清洗机器人在使用时，人工将导轨固定到房顶上，接着将外墙清洁机构固定在钢丝绳上，并且调节好外墙清洁机构与外墙之间的距离，然后通过第二电机和第二传动带驱动绕线轮转动，绕线轮转动时通过钢丝绳调整外墙清洁机构的高度，实现外墙由上至下的清洁；另外通过第一电机、第二带轮、第一传动带、第一带轮驱动动力轮转动，动力轮转动时驱动移动座沿导轨方向运动，从而带动外墙清洁机构对外墙进行左右方向的清洁；当一面墙清洗完成后，把外墙清洁机构吊装上来，拆卸导轨，进行下一面墙的清洗装备工作。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2-3为本发明中行走机构的结构示意图；

图4-7为本发明中外墙清洁机构的结构示意图；

图8为本发明中清洁毛刷结构示意图；

图9为本发明中管架结构示意图；

图10为建筑外墙清洗机器人工作状态图；

图11为图10中A处的放大结构示意图；

图12为图10中B处的放大结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1-12所示，一种建筑外墙清洗机器人，包括用于设置在房顶上的导轨1，所述导轨1的横截面为T字形，所述导轨1上设有沿导轨1运动的行走机构，所述行走机构包括架设在导轨1上的移动座2，所述移动座2内在导轨1上方转动连接有动力轮3和从动轮4；所述移动座2内在导轨1的两侧转动连接有用于防止移动座2脱离导轨1的侧轮5，所述动力轮3的一端伸出移动座2，所述移动座2上安装有第一电机7，所述第一电机7的输出轴和动力轮3的一端之间设有第一传动带9；所述移动座2上安装有向外墙伸出的基板10，所述基板10上设有竖直板11，所述竖直板11上转动连接有绕线轮12，所述基板10上安装有第二电机13，所述第二电机13的输出轴与绕线轮12之间设有第二传动带14；所述绕线轮12上缠绕有钢丝绳15，所述钢丝绳15的自由端设有外墙清洁机构。

所述外墙清洁机构包括清洁基座16，所述清洁基座16的周围间隔均匀地设有三个第三电机17，所述第三电机17的输出轴上均安装有风扇18；所述清洁基座16上转动连接有第一转轴，所述第一转轴的一端固定设有底座19、另一端设有第一齿轮20，所述清洁基座16上设有第四电机21，所述第四电机21的输出轴上设有与所述第一齿轮20啮合的第二齿轮22；所述底座19的周围间隔均匀地设有三个清洁模块，所述清洁模块包括一端铰接在底座19上的展开杆23，所述展开杆23上在朝向清洁基座16的侧面上安装有清洁毛刷24；所述展开杆23的侧面上沿清洁毛刷24的长度方向通过管架25安装有喷管26。

所述底座19上设有支架27，所述支架27内安装有旋转气缸28，所述旋转气缸28的输出轴上安装有转盘29，所述转盘29的周围间隔均匀地铰接有三个与所述展开杆23一一对应的用于带动展开杆23闭合和展开的连杆30，所述连杆30上在远离转盘29的一端铰接在展开杆23的杆身上；所述支架27上转动连接有第二转轴31，所述第二转轴31与钢丝绳15固定连接。

所述第二转轴31的一端安装有六自由度平台32，所述六自由度平台32上设有第五电机33，所述第五电机33的输出轴上安装有摄像头34；该设置中六个电动缸根据电脑指令自动伸缩，使上平面保证姿态稳定；摄像头34通过第五电机33安装在上平面上，方便查看清洗效果，监视机器运行状态。

其中，所述管架25包括设有在展开架侧面上的架体25a，以及并排设置在架体25a上的用于安装喷管26的挂钩25b，该设置能够便于喷管26的安装。所述清洁基座16上在第四电机21的四周设有支撑脚16a，设置支撑脚16a为了保证清洁基座16在贴紧外墙时不会妨碍第四电机21的工作，另外也便于外墙清洁机构的抓握。所述清洁毛刷24包括刷板24a、设置在刷板24a一侧面上的刷毛24b、设置在刷板24a另一侧面上的连接支脚24c；该设置便于清洁毛刷24的安装和使用。

该建筑外墙清洗机器人在使用时，人工将导轨1固定到房顶上，接着将外墙清洁机构固定在钢丝绳15上，并且调节好外墙清洁机构与外墙之间的距离，然后通过第二电机13和第二传动带14驱动绕线轮12转动，绕线轮12转动时通过钢丝绳15调整外墙清洁机构的高度，实现外墙由上至下的清洁；另外通过第一电机7、第二带轮8、第一传动带9、第一带轮6驱动动力轮3转动，动力轮3转动时驱动移动座2沿导轨1方向运动，从而带动外墙清洁机构对外墙进行左右方向的清洁；当一面墙清洗完成后，把外墙清洁机构吊装上来，拆卸导轨1，进行下一面墙的清洗装备工作。

其中，在外墙清洁机构到达指定位置后启动第三电机17带动风扇18转动，由于反作用力的影响，使得清洗基座向墙面运动，压紧在墙面上进而使得清洁毛刷24压紧在墙面上；接着启动第四电机21通过第二齿轮22、第一齿轮20、第一转轴带动底座19转动，从而带动清洁毛刷24对外墙面进行清洁；另外，在清洗比较大平面的外墙时，通过旋转气缸28打开展开杆23，使得清洁毛刷24可以刷到更大面积的外墙，大大提高清洗效率；在清洗比较狭窄的平面时，可旋转气缸28适当闭合展开杆23；可在清洁毛刷24转动过程中，通过喷管26进行喷水或者加入清洁剂的溶液，提高清洗的效率。另外，可以通过摄像头34查看清洗效果，监视机器运行状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种建筑外墙清洗机器人，包括用于设置在房顶上的导轨，其特征在于，所述导轨上设有沿导轨运动的行走机构，所述行走机构包括架设在导轨上的移动座，所述移动座内在导轨上方转动连接有动力轮和从动轮；所述移动座内在导轨的两侧转动连接有用于防止移动座脱离导轨的侧轮，所述动力轮的一端伸出移动座，所述移动座上安装有第一电机，所述第一电机的输出轴和动力轮的一端之间设有第一传动带；所述移动座上安装有向外墙伸出的基板，所述基板上设有竖直板，所述竖直板上转动连接有绕线轮，所述基板上安装有第二电机，所述第二电机的输出轴与绕线轮之间设有第二传动带；所述绕线轮上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳的自由端设有外墙清洁机构。

2.根据权利要求1所述的建筑外墙清洗机器人，其特征在于，所述外墙清洁机构包括清洁基座，所述清洁基座的周围间隔均匀地设有多个第三电机，所述第三电机的输出轴上均安装有风扇；所述清洁基座上转动连接有第一转轴，所述第一转轴的一端固定设有底座、另一端设有第一齿轮，所述清洁基座上设有第四电机，所述第四电机的输出轴上设有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；所述底座的周围间隔均匀地设有多个清洁模块，所述清洁模块包括一端铰接在底座上的展开杆，所述展开杆上在朝向清洁基座的侧面上安装有清洁毛刷；所述展开杆的侧面上沿清洁毛刷的长度方向通过管架安装有喷管；

所述底座上设有支架，所述支架内安装有旋转气缸，所述旋转气缸的输出轴上安装有转盘，所述转盘的周围间隔均匀地铰接有多个与所述展开杆一一对应的用于带动展开杆闭合和展开的连杆，所述连杆上在远离转盘的一端铰接在展开杆的杆身上；所述支架上转动连接有第二转轴，所述第二转轴与钢丝绳固定连接。

3.根据权利要求2所述的建筑外墙清洗机器人，其特征在于，所述第二转轴上安装有六自由度平台，所述六自由度平台上设有第五电机，所述第五电机的输出轴上安装有摄像头。

4.根据权利要求2所述的建筑外墙清洗机器人，其特征在于，所述管架包括设有在展开架侧面上的架体，以及并排设置在架体上的用于安装喷管的挂钩。

5.根据权利要求2所述的建筑外墙清洗机器人，其特征在于，所述清洁基座上在第四电机的四周设有支撑脚。

6.根据权利要求2所述的建筑外墙清洗机器人，其特征在于，所述清洁毛刷包括刷板、设置在刷板一侧面上的刷毛、设置在刷板另一侧面上的连接支脚。