CN110151047A - 自动擦窗机器人及其跨越障碍的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种可跨越障碍的自动擦窗机器人，包括擦窗机和盖合设置于所述擦窗机上的保护罩，所述擦窗机包括第一擦窗单元、第二擦窗单元以及驱动所述第一擦窗单元和所述第二擦窗单元移动或跨越的跨越障碍的驱动装置，所述第一擦窗单元和所述第二擦窗单元包括外壳和内壳；所述跨越障碍的驱动装置包括驱动源、电磁阀和至少三组可伸缩的气囊。该自动擦窗机器人通过驱动源控制至少三组的气囊的伸缩工作实现每个擦窗单元的跨越障碍以及前进，解决了市面上擦窗机器人不能翻越窗框障碍的问题；该可跨越障碍的自动擦窗机器人的跨越障碍的驱动装置是“毛毛虫”式翻越方式跨越以及前进的，使得该自动擦窗机器人的结构体积小，其驱动装置的翻越速度快。

Description

自动擦窗机器人及其跨越障碍的驱动装置

技术领域

本发明涉及擦窗机器人技术领域，具体地，涉及一种可跨越障碍的自动擦窗机器人，本发明还涉及一种跨越障碍的驱动装置。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高和人工智能技术的快速发展，智能家电在人们生活中的应用越来越广泛。其中家用机器人将人们从繁复的家务工作中解放出来，极大得提高了清洁效率和人们的生活水平。在家用机器人中擦窗机器人的技术还没有完全成熟，市面上的产品种类也很有限。多数机器人的受众是拥有大面积落地窗的高层用户而无法克服窗框等障碍，不能做到全自动擦洗。

目前市面上销售的擦窗机器无法跨越窗框等障碍，只能在同一窗框内擦洗玻璃，清洗完毕需人为移动机器人到其它窗框内继续擦洗，对于室外人无法触及的区域，很难实现全范围清洗。

现有技术中，也存在可跨越擦窗机器人，如中国知识产权局在2015年12月16日公开的发明专利CN105147186A的智能擦窗机，其擦窗机的跨越方式采用三段式机械臂跨越；在2019年01月15日公开的发明专利CN109199209A的一种可越障的全自动擦窗机器人，其擦窗机的跨越方式杠杆机械臂跨越式方式；其缺点在于，如果采用三段式机械臂跨越方式，无法全部跨越；如果采用杠杆机械臂跨越方式，杠杆空间占用过大，只能擦拭面积大的区域，工作环境受限。

因此，需提供一种可跨越障碍的自动擦窗机器人，以解决现有技术的不足。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种可跨越障碍的自动擦窗机器人，解决市面上自动擦窗机器人不能翻越窗框障碍的问题做了进一步改进与优化。

本发明的技术方案如下：

一种可跨越障碍的自动擦窗机器人，包括擦窗机和盖合设置于所述擦窗机上的保护罩，所述擦窗机包括第一擦窗单元、第二擦窗单元以及驱动所述第一擦窗单元和所述第二擦窗单元移动或跨越的跨越障碍的驱动装置，所述第一擦窗单元和所述第二擦窗单元包括外壳和内壳。

所述跨越障碍的驱动装置包括驱动源、电磁阀和至少三组可伸缩的气囊；

所述驱动源设置于所述擦窗单元的内壳上，用于提供动力；

所述电磁阀设置于所述擦窗单元的内壳上，所述电磁阀与所述驱动源连接；

每组所述气囊通过一气管与所述电磁阀连接，三组所述气囊分别为两组第一气囊和一组第二气囊；

其中，所述第一气囊的一端固定设置于所述第一擦窗单元的外壳上，另一端的所述第一气囊固定设置于所述第二擦窗单元的外壳上，所述第一气囊工作带动所述第一擦窗单元或所述第二擦窗单元向前移动；所述第二气囊的一端固定设置于所述内壳上，另一端的所述第二气囊固定设置于所述外壳上，所述第二气囊工作带动所述内壳往所述外壳方向缩进或远离所述外壳的方向向下伸出；通过所述驱动源驱动所述第二气囊工作带动所述第一擦窗单元或所述第二擦窗单元的内壳的伸缩以及所述驱动源驱动所述第一气囊工作带动所述第一擦窗单元或所述第二擦窗单元的移动实现跨越障碍。

优选地，每组所述气囊上设置有两个气囊，两个气囊是通过第一气管相互连接的。

优选地，所述第一擦窗单元与所述第二擦窗单元之间设置有第一导向轴，所述第一导向轴用于给所述第一擦窗单元往所述第二擦窗单元方向伸缩动作或所述第二擦窗单元往所述第一擦窗单元方向伸缩动作起导向的。

进一步地，所述第一擦窗单元的外壳上开设有第三连接孔，对应于所述第二擦窗单元的外壳上开设有第四连接孔，所述第一导向轴依次穿过所述第三连接孔和所述第四连接孔将所述第一导向轴分别设置在所述第一擦窗单元和所述第二擦窗单元上，一第二紧固件将所述第一导向轴的一端固定设置于所述第一擦窗单元的外壳上，一第二直线轴承将所述第一导向轴的另一端设置在所述第二擦窗单元上并在所述第二直线轴承的轴承孔中活动。

优选地，所述内壳的外形尺寸小于所述外壳的内框尺寸，所述内壳设置于所述外壳之中。

优选地，所述内壳与所述外壳之间设置有第二导向轴，所述第二导向轴用于给所述内壳伸缩动作起导向的。

进一步地，所述内壳的上开设有第一连接孔，对应于所述外壳上开设有第二连接孔；所述第二导向轴依次穿过所述第二连接孔和第二连接孔，让所述第二导向轴的一端设置于所述外壳上，另一端的所述第二导向轴设置于所述内壳中；一第一紧固件将所述第二导向轴固定在所述外壳上，一第一直线轴承将所述第二导向轴设置于所述内壳上并在所述第一直线轴承的轴承孔中活动。

本发明的有益效果为：与现有技术相比，该可跨越障碍的自动擦窗机器人通过驱动源控制至少三组的气囊的伸缩工作实现每个擦窗单元的跨越障碍以及前进，解决了市面上擦窗机器人不能翻越窗框障碍的问题；该可跨越障碍的自动擦窗机器人的跨越障碍的驱动装置是“毛毛虫”式翻越方式跨越以及前进的，使得该自动擦窗机器人的结构体积小，其驱动装置的翻越速度快。

附图说明：

图1为本发明所述可跨越障碍的自动擦窗机器人的结构示意图。

图2为本发明所述可跨越障碍的自动擦窗机器人无保护罩的结构示意图。

图3为本发明所述可跨越障碍的自动擦窗机器人无保护罩另一角度的结构示意图。

图4为本发明所述可跨越障碍的自动擦窗机器人无保护罩的正视图。

图5为本发明所述可跨越障碍的自动擦窗机器人擦窗户上工作状态的结构示意图。

图6为本发明所述可跨越障碍的自动擦窗机器人擦窗户跨越障碍工作状态一的结构示意图。

图7为本发明所述可跨越障碍的自动擦窗机器人擦窗户跨越障碍工作状态二的结构示意图。

图8为本发明所述可跨越障碍的自动擦窗机器人擦窗户跨越障碍工作状态三的结构示意图。

图9为本发明所述可跨越障碍的自动擦窗机器人擦窗户跨越障碍工作状态四的结构示意图。

图10为本发明所述可跨越障碍的自动擦窗机器人擦窗户跨越障碍工作状态五的结构示意图。

图11为本发明所述可跨越障碍的自动擦窗机器人擦窗户跨越障碍工作状态六的结构示意图。

图12为本发明所述可跨越障碍的自动擦窗机器人擦窗户跨越障碍工作状态七的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1至图4，本发明的可跨越障碍的自动擦窗机器人，包括擦窗机10和盖合设置在所述擦窗机10上的保护罩20，所述擦窗机10包括两个擦窗单元100和驱动所述擦窗单元100移动或跨越障碍的驱动装置200，所述驱动装置200包括驱动源210、与所述驱动源210连接的电磁阀220和与所述电磁阀220连接的至少三组可伸缩的气囊230，所述驱动源210驱动所述气囊230伸缩带动所述擦窗单元100移动或跨越障碍。其中，所述电磁阀220分别与三组所述气囊230是通过一气管240连接的，所述驱动源210也是通过所述气管240与所述电磁阀220连接的；三组所述气囊230包括一组第一气囊231和两组第二气囊232。在本实施例中，所述驱动源210优选为真空打气两用的充气泵；所述电磁阀220优选为亚德客型4V110M5A的电磁阀。每组所述气囊230上设置有两个气囊，两个气囊是通过所述第一气管106相互连接的。所述气囊230通过胶水粘结固定设置于所述擦窗单元10上；在其他实施例中，所述气囊230还可以通过焊接固定设置于所述擦窗单元10上。

请参照图2至图4，两个所述擦窗单元分别为第一擦窗单元101和第二擦窗单元102，所述第一擦窗单元101与所述第二擦窗单元102传动连接；所述第一擦窗单元101与所述第二擦窗单元102之间设置有第一导向轴103和所述第一气囊231，所述第一气囊231固定设置于所述第一擦窗单元101上，另一端的所述第一气囊231固定设置于第二擦窗单元102上；所述第一气囊231工作带动所述第一擦窗单元101沿着所述第一导向轴103往所述第二擦窗单元102方向移动或者驱动所述第一气囊231带动所述第二擦窗单元102沿着所述第一导向轴103往所述第一擦窗单元101方向移动，实现该可跨越障碍的自动擦窗机器人的前进移动。在本实施例中

请参照图2至图4，每个所述擦窗单元100包括内壳110和外壳120，所述第二气囊232的一端固定设置于所述内壳110的顶端面上，另一端的所述第二气囊232固定设置于所述外壳120的内壁面上将所述内壳110与所述外壳120连接；所述内壳110与所述外壳120之间设置有第二导向轴130，所述第二气囊232工作带动所述内壳110沿着所述第二导向轴130的方向在所述外壳120中活动。在本实施例中，所述驱动源210和所述电磁阀220分别固定设置于所述第一擦窗单元101的内壳110的外壁面上。

请参照图2至图4，所述内壳110的外形尺寸小于所述外壳120的内框尺寸，所述内壳110设置于所述外壳120之中。其中，所述内壳110具有内腔，所述内壳110的内腔中设置有清洁单元和移动单元，所述内壳110的顶端面上开设有第一连接孔111(图中未标注)，对应于所述外壳120上开设有第二连接孔121(图中未标注)；所述第二导向轴130依次穿过所述第二连接孔121和第二连接孔111，并通过一第一紧固件122将所述第二导向轴130固定在所述外壳120上和通过一第一直线轴承112将所述第二导向轴130设置于所述内壳110上。在本实施例中，所述清洁单元包括抹布或刷辊，主要用于清洁窗户；所述清洁单元的结构可以为发明专利CN105147186A的智能擦窗机公开文件的清洁单元。所述移动单元主要用于驱动该可跨越障碍的自动擦窗机器人的移动，完成对整个玻璃面的清洁，移动可采用轮式或履带式，轮子或履带的表面，可设置花纹或不设置花纹，采用电机驱动轮值或履带的运行。所述第一紧固件122优选为螺母。所述第一直线轴承112优选为LHFCM10L的米思米带法兰直线轴承。

请参照图2至图4，所述第一擦窗单元101的外壳120上开设有第三连接孔123(图中未标注)，对应于所述第二擦窗单元102的外壳120上开设有第四连接孔124(图中未标注)，所述第一导向轴103依次穿过所述第三连接孔123和所述第四连接孔124将所述第一导向轴103设置在所述第一擦窗单元101的外壳120上和所述第二擦窗单元102的外壳120上，通过一第二紧固件125将所述第一导向轴103固定设置于所述第一擦窗单元101的外壳120上，通过一第二直线轴承126将所述第一导向轴103限位设置在所述第二擦窗单元102的外壳120上。在本实施例中，所述第二紧固件124优选为螺母。所述第二直线轴承126优选为LHFCM10L的米思米带法兰直线轴承。

本发明的可跨越障碍的自动擦窗机器人的跨越障碍的实现步骤为，请参照图5，该自动擦窗机器人在一块窗户109上；请参照图6，首先通过所述驱动源210驱动所述第二擦窗单元102上的所述第二气囊232工作带动所述内壳110沿着所述第二擦窗单元102上的所述第二导向轴130往所述外壳120方向上升，使得所述内壳110的往所述外壳120的内框中缩进；请参照图7，之后所述移动单元驱动所述擦窗单元100移动直至所述第二擦窗单元102设置在另一块的窗户区域108上，所述移动单元停止工作；请参照图8，所述驱动源210驱动所述第一气囊231工作带动所述第一擦窗单元101沿着所述第一导向轴103向前的移动，并且所述驱动源210驱动所述第二擦窗单元102上的所述第二气囊232工作带动所述内壳110沿着所述第二擦窗单元102上的所述第二导向轴130远离所述外壳120方向下降，使得该所述内壳110的底端面与另一块的窗户的端面抵接；请参照图9，所述驱动源210驱动所述第一擦窗单元101上的所述第二气囊232工作带动所述内壳110沿着所述第一擦窗单元101上的所述第二导向轴130往所述外壳120方向上升，使得所述内壳110的往所述外壳120的内框中缩进；请参照图10，所述移动单元驱动所述擦窗单元100移动直至所述第一擦窗单元101设置在与所述第二擦窗单元102在通一块的窗户区域上，之后所述移动单元停止工作；请参照图11，所述驱动源210驱动所述第一擦窗单元101上的所述第二气囊232工作带动所述内壳110沿着所述第一擦窗单元101上的所述第二导向轴130远离所述外壳120方向下降，使得该所述内壳110的底端面与该窗户的端面抵接，该可跨越障碍的自动擦窗机器人实现跨越障碍的动作；请参照图12，最后，所述驱动源210驱动所述第一气囊231工作带动所述第二擦窗单元102沿着所述第一导向轴103往所述第一擦窗单元101的方向移动，该可跨越障碍的自动擦窗机器人进入移动状态。

该可跨越障碍的自动擦窗机器人通过驱动源控制至少三组的气囊的伸缩工作实现每个擦窗单元的跨越障碍以及前进，解决了市面上擦窗机器人不能翻越窗框障碍的问题；该可跨越障碍的自动擦窗机器人的跨越障碍的驱动装置是“毛毛虫”式翻越方式跨越以及前进的，使得该自动擦窗机器人的结构体积小，其驱动装置的翻越速度快。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种跨越障碍的驱动装置，用于擦窗机器人，该擦窗机器人包括第一擦窗单元和第二擦窗单元，所述第一擦窗单元和所述第二擦窗单元均具有外壳和内壳，其特征在于，所述跨越障碍的驱动装置包括：

驱动源，设置于所述擦窗单元的内壳上，用于提供动力；

电磁阀，设置于所述擦窗单元的内壳上，所述电磁阀与所述驱动源连接；

至少三组可伸缩的气囊，每组所述气囊通过一气管与所述电磁阀连接，三组所述气囊分别为两组第一气囊和一组第二气囊；

其中，所述第一气囊的一端固定设置于所述第一擦窗单元的外壳上，另一端的所述第一气囊固定设置于所述第二擦窗单元的外壳上，所述第一气囊工作带动所述第一擦窗单元或所述第二擦窗单元向前移动；所述第二气囊的一端固定设置于所述内壳上，另一端的所述第二气囊固定设置于所述外壳上，所述第二气囊工作带动所述内壳往所述外壳方向缩进或远离所述外壳的方向向下伸出；通过所述驱动源驱动所述第二气囊工作带动所述第一擦窗单元或所述第二擦窗单元的内壳的伸缩以及所述驱动源驱动所述第一气囊工作带动所述第一擦窗单元或所述第二擦窗单元的移动实现跨越障碍。

2.根据权利要求1所述的跨越障碍的驱动装置，其特征在于，所述第一擦窗单元与所述第二擦窗单元之间设置有第一导向轴，所述第一导向轴用于给所述第一擦窗单元往所述第二擦窗单元方向伸缩动作或所述第二擦窗单元往所述第一擦窗单元方向伸缩动作起导向的。

3.根据权利要求2所述的跨越障碍的驱动装置，其特征在于，所述第一擦窗单元的外壳上开设有第三连接孔，对应于所述第二擦窗单元的外壳上开设有第四连接孔，所述第一导向轴依次穿过所述第三连接孔和所述第四连接孔将所述第一导向轴分别设置在所述第一擦窗单元和所述第二擦窗单元上，一第二紧固件将所述第一导向轴的一端固定设置于所述第一擦窗单元的外壳上，一第二直线轴承将所述第一导向轴的另一端设置在所述第二擦窗单元上并在所述第二直线轴承的轴承孔中活动。

4.根据权利要求1所述的跨越障碍的驱动装置，其特征在于，所述内壳的外形尺寸小于所述外壳的内框尺寸，所述内壳设置于所述外壳之中。

5.根据权利要求1所述的跨越障碍的驱动装置，其特征在于，所述内壳与所述外壳之间设置有第二导向轴，所述第二导向轴用于给所述内壳伸缩动作起导向的。

6.根据权利要求5所述的跨越障碍的驱动装置，其特征在于，所述内壳的上开设有第一连接孔，对应于所述外壳上开设有第二连接孔；所述第二导向轴依次穿过所述第二连接孔和第二连接孔，让所述第二导向轴的一端设置于所述外壳上，另一端的所述第二导向轴设置于所述内壳中；一第一紧固件将所述第二导向轴固定在所述外壳上，一第一直线轴承将所述第二导向轴设置于所述内壳上并在所述第一直线轴承的轴承孔中活动。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的跨越障碍的驱动装置，其特征在于，每组所述气囊上设置有两个气囊，两个气囊是通过第一气管相互连接的。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的跨越障碍的驱动装置，其特征在于，所述驱动源为真空泵。

9.一种可跨越障碍的自动擦窗机器人，其特征在于，包括擦窗机和盖合设置于所述擦窗机上的保护罩，所述擦窗机包括：

第一擦窗单元；

第二擦窗单元；

以及如权利要求1-8任一项所述的跨越障碍的驱动装置，所述跨越障碍的驱动装置驱动所述第一擦窗单元和所述第二擦窗单元移动或跨越；

其中，所述第一擦窗单元和所述第二擦窗单元上均包括内壳和外壳。

10.根据权利要求9所述的可跨越障碍的自动擦窗机器人，其特征在于，所述内壳中还设置有移动单元和清洁单元。