CN110326995A - 一种履带吸盘式玻璃清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了玻璃清洗技术领域的一种履带吸盘式玻璃清洗机器人，旨在解决现有技术中的玻璃清洗装置无法在光滑陡峭的玻璃表面平稳移动，需要分别进行冲洗、擦拭、抹干，进而影响玻璃清洗工作效率的技术问题。所述机器人包括机器人本体、设于机器人本体两侧的行走机构、设于机器人本体底端的清洁机构，所述清洁机构包括由前至后顺序排列的出水口、旋转棉和刮水板，所述行走机构包括履带、设于履带内侧的第一主动轮和第一从动轮、若干设于履带外侧的吸盘，第一主动轮通过履带与第一从动轮传动连接。

Description

一种履带吸盘式玻璃清洗机器人

技术领域

本发明涉及一种履带吸盘式玻璃清洗机器人，属于玻璃清洗技术领域。

背景技术

随着城镇化建设的快速推进，一幢幢高楼拔地而起。为增进室内采光和美化建筑外观，大面积落地窗、玻璃幕墙在现代建筑尤其是高层建筑中得到了广泛应用，高层建筑物玻璃清洗，工作量大，危险性高，已经成为现代社会难以回避的技术问题。目前，高层建筑物玻璃的清洗，主要是采用传统的清洗方式，即一人一绳式，工人坐在由吊绳牵引的坐板上，利用手中抹布等清洁工具进行清洁工作。这种清洗方式不仅效率低，而且危险系数高，清洁工人的人身安全无法得到可靠保证。

目前的玻璃清洗装置大多需要人工辅助其在玻璃表面移动，不具备在光滑陡峭的玻璃表面自主移动的能力，对于玻璃清洗中的冲洗、擦拭、抹干等常规操作流程需要分别进行，严重影响了玻璃清洗工作效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种履带吸盘式玻璃清洗机器人，以解决现有技术中的玻璃清洗装置无法在光滑陡峭的玻璃表面平稳移动，需要分别进行冲洗、擦拭、抹干等常规操作流程，进而严重影响玻璃清洗工作效率的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种履带吸盘式玻璃清洗机器人，包括机器人本体、设于机器人本体两侧的行走机构、设于机器人本体底端的清洁机构，所述清洁机构包括由前至后顺序排列的出水口、旋转棉和刮水板，所述行走机构包括履带、设于履带内侧的第一主动轮和第一从动轮、若干设于履带外侧的吸盘，第一主动轮通过履带与第一从动轮传动连接。

优选地，机器人本体内设有气泵和连接于气泵的控制器，履带外侧设有若干与吸盘相对应的距离传感器，履带内设有履带内气管，吸盘内设有吸盘内气道，吸盘外端面设有气孔，气泵通过履带内气管和吸盘内气道与气孔连通，控制器根据距离传感器采集获取的距离信号对气泵实施控制。

优选地，机器人本体内设有储水容器和储玻璃水容器，所述出水口不少于两个，不少于一个出水口与储水容器连通，不少于一个出水口与储玻璃水容器连通。

优选地，出水口与储水容器或／和储玻璃水容器之间连通有旋转口。

优选地，机器人本体内设有电机、由电机驱动的第二主动轮、与第二主动轮啮合连接的第二从动轮，所述第二从动轮底端与旋转棉连接。

优选地，所述旋转棉与第二从动轮可拆卸连接。

优选地，电机、第二主动轮和第二从动轮的顶面覆盖有防尘盖。

优选地，机器人本体内连接有旋转柱，所述旋转柱底端与刮水板连接。

优选地，所述刮水板与旋转柱可拆卸连接。

优选地，所述行走机构外侧设有外挡板。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：充分利用了履带行进的无障碍通过性和吸盘吸合的稳定特性，通过控制器、距离传感器和气泵对吸盘的吸合状态自动实施控制，从而能够驱动机器人在陡峭、光滑、不规则的玻璃表面前进、后退、转弯，且无需担心机器人从玻璃表面滑落；利用由前至后顺序排列的冲洗机构、旋转棉机构和刮水器，使得玻璃的冲洗、擦拭、抹干操作形成连续闭环，大大提高了机器人的工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例背面结构示意图；

图2是本发明实施例正面结构示意图；

图3是本发明实施例内部结构示意图；

图4是本发明实施例中所述行走机构的整体结构示意图；

图5是本发明实施例中所述行走机构的局部结构示意图；

图6是本发明实施例中所述吸盘的正面图和截面图；

图7是本发明实施例中所述旋转棉机构的整体结构示意图。

图中：1、机器人本体；101、上盖；102、底座；2、控制器；3、清洁机构；301、出水口；3011、旋转口；302、旋转棉机构；3021、防尘盖；3022、电机；3023、第二从动轮；3024、第二主动轮；3025、旋转棉；303、刮水器；3031、连接杆；3032、旋转柱；3033、刮水板；4、行走机构；401、吸盘；402、履带；403、第一主动轮；404、第一从动轮；405、外挡板；406、履带内气管；407、气孔；408、吸盘内气道；409、距离传感器；5、清水补充口；6、充电口；7、玻璃水补充口；8、储水容器；9、气泵；10、储玻璃水容器；11、控制器外部交互接口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1至图7所示，一种履带吸盘式玻璃清洗机器人，包括机器人本体1、设于机器人本体1两侧的行走机构4，所述机器人本体1包括底座102和盖合于底座102上方的上盖101；所述行走机构4固定于底座102左右两侧，包括履带402、设于履带402内侧的第一主动轮403和第一从动轮404、若干设于履带402外侧的吸盘401，第一主动轮403通过履带402与第一从动轮404传动连接，所述第一主动轮403由能够正反转的步进电机驱动；底座102上还固定有气泵9和连接于气泵9的控制器2，履带402外侧还设有若干与每个吸盘401相对应的距离传感器409，每个吸盘401前后各设距离传感器409一个，履带402内设有履带内气管406，吸盘401内设有吸盘内气道408，吸盘401外端面设有气孔407，气泵9通过履带内气管406和吸盘内气道408与各吸盘401气孔407连通，控制器2根据距离传感器409采集获取的距离信号对气泵9实施控制。当步进电机驱动第一主动轮403正向或反向转动时，带动履带402向前或向后滚动，进而驱使机器人向前移动、向后移动或者转弯；控制器2采集获取每个吸盘401前后距离传感器409所感应的距离信号，从而实时判断每个吸盘401所处状态和运动趋势；随着履带402持续滚动，当履带402上某个吸盘401即将接触玻璃表面时，控制器2控制气泵9对该吸盘401抽气，使该吸盘401在外部大气压力作用下紧紧吸附于玻璃表面；当该吸盘401即将滚离玻璃表面时，控制器2控制气泵9向该吸盘401充气，使该吸盘401内部压力与外部大气压力趋于平衡，从而脱离玻璃表面。该结构设计，能够驱动机器人在陡峭、光滑、不规则的玻璃表面前进、后退、转弯，且无需担心机器人从玻璃表面滑落的问题。

底座102上表面用于固定清洁机构3，所述清洁机构3包括由前至后顺序排列的冲洗机构、旋转棉机构302和刮水器303；所述冲洗机构包括储水容器8、储玻璃水容器10和两个出水口301，一个出水口301与储水容器8连通，另一个出水口301与储玻璃水容器10连通，两个出水口301通过底座102预设的通孔引至底座102下表面，当冲洗机构工作时，可利用水泵将储水容器8或储玻璃水容器10中的液体泵至出水口301，从而实现对玻璃表面的冲洗功能。所述旋转棉机构302包括电机3022、由电机3022驱动的第二主动轮3024、两个与第二主动轮3024啮合连接的第二从动轮3023、设于第二从动轮3023底部的旋转棉3025，两个旋转棉3025通过底座102预设的通孔引至底座102下表面，当电机3022驱动第二主动轮3024转动时，第二从动轮3023带动旋转棉3025旋转，从而实现对玻璃表面的擦拭功能。所述刮水器303包括两个穿过底座102预设的通孔引至底座102下表面的旋转柱3032，两旋转柱3032位于底座102上表面一端通过连接杆3031，两旋转柱3032位于底座102下表面一端连接有刮水板3033，工作前，可利用旋转柱3032调整刮水板3033工作角度，使得刮水板3033完全覆盖两旋转棉3025所经过的玻璃表面区域，确保一次性清除旋转棉3025擦拭遗留的水渍。利用由前至后顺序排列的冲洗机构、旋转棉机构302和刮水器303，使得玻璃的冲洗、擦拭、抹干操作形成连续闭环，大大提高了机器人的工作效率。

更具体地，底座102上表面还固定有蓄电池，机器人本体1上盖101上表面设有清水补充口5、玻璃水补充口7、充电口6、控制器外部交互接口11和电源开关，所述清水补充口5与储水容器8上端连通，可用于向储水容器8中补充清水；所述玻璃水补充口7与储玻璃水容器10上端连通，可用于向储玻璃水容器10中补充玻璃水；所述充电口6与蓄电池连接，用于对蓄电池充电；所述控制器外部交互接口11与控制器2连接，可利用此接口与控制器2交互数据。

作为优选方案，还包括两个旋转口3011，储水容器8通过一个旋转口3011与一个出水口301连通，储玻璃水容器10通过另一个旋转口3011与另一个出水口301连通，以便于灵活调整出水口301方向，既可向前冲洗玻璃表面，也可向后冲洗旋转棉3025。

作为优选方案，旋转棉3025与第二从动轮3023可拆卸连接，刮水板3033与旋转柱3032可拆卸连接，以利于对旋转棉3025和刮水板3033及时进行拆装和更换。

作为优选方案，行走机构4外侧设有外挡板405，以避免有异物落入履带402内侧，一旦有异物卡在履带402与第一主动轮403，或者是卡在履带402与第一从动轮404之间，势必造成机器人无法移动。

作为优选方案，旋转棉机构302顶面设有防尘盖3021，以避免灰尘进入旋转棉机构302内部，影响旋转棉机构正常运行。

本发明实施例提供的履带吸盘式玻璃清洗机器人，充分利用了履带行进的无障碍通过性和吸盘吸合的稳定特性，通过控制器2、距离传感器409和气泵9对吸盘401的吸合状态自动实施控制，从而能够驱动机器人在陡峭、光滑、不规则的玻璃表面前进、后退、转弯，且无需担心机器人从玻璃表面滑落；利用由前至后顺序排列的冲洗机构、旋转棉机构302和刮水器303，使得玻璃的冲洗、擦拭、抹干操作形成连续闭环，大大提高了机器人的工作效率。

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变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种履带吸盘式玻璃清洗机器人，其特征是，包括机器人本体（1）、设于机器人本体（1）两侧的行走机构（4）、设于机器人本体（1）底端的清洁机构（3），所述清洁机构（3）包括由前至后顺序排列的出水口（301）、旋转棉（3025）和刮水板（3033），所述行走机构（4）包括履带（402）、设于履带（402）内侧的第一主动轮（403）和第一从动轮（404）、若干设于履带（402）外侧的吸盘（401），第一主动轮（403）通过履带（402）与第一从动轮（404）传动连接。

2.根据权利要求1所述的履带吸盘式玻璃清洗机器人，其特征是，机器人本体（1）内设有气泵（9）和连接于气泵（9）的控制器（2），履带（402）外侧设有若干与吸盘（401）相对应的距离传感器（409），履带（402）内设有履带内气管（406），吸盘（401）内设有吸盘内气道（408），吸盘（401）外端面设有气孔（407），气泵（9）通过履带内气管（406）和吸盘内气道（408）与气孔（407）连通，控制器（2）根据距离传感器（409）采集获取的距离信号对气泵（9）实施控制。

3.根据权利要求1所述的履带吸盘式玻璃清洗机器人，其特征是，机器人本体（1）内设有储水容器（8）和储玻璃水容器（10），所述出水口（301）不少于两个，不少于一个出水口（301）与储水容器（8）连通，不少于一个出水口（301）与储玻璃水容器（10）连通。

4.根据权利要求3所述的履带吸盘式玻璃清洗机器人，其特征是，出水口（301）与储水容器（8）或／和储玻璃水容器（10）之间连通有旋转口（3011）。

5.根据权利要求1所述的履带吸盘式玻璃清洗机器人，其特征是，机器人本体（1）内设有电机（3022）、由电机（3022）驱动的第二主动轮（3024）、与第二主动轮（3024）啮合连接的第二从动轮（3023），所述第二从动轮（3023）底端与旋转棉（3025）连接。

6.根据权利要求5所述的履带吸盘式玻璃清洗机器人，其特征是，所述旋转棉（3025）与第二从动轮（3023）可拆卸连接。

7.根据权利要求5所述的履带吸盘式玻璃清洗机器人，其特征是，电机（3022）、第二主动轮（3024）和第二从动轮（3023）的顶面覆盖有防尘盖（3021）。

8.根据权利要求1所述的履带吸盘式玻璃清洗机器人，其特征是，机器人本体（1）内连接有旋转柱（3032），所述旋转柱（3032）底端与刮水板（3033）连接。

9.根据权利要求8所述的履带吸盘式玻璃清洗机器人，其特征是，所述刮水板（3033）与旋转柱（3032）可拆卸连接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的履带吸盘式玻璃清洗机器人，其特征是，所述行走机构（4）外侧设有外挡板（405）。