CN110507259B - 玻璃幕墙清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃幕墙清洁机器人。所述玻璃幕墙清洁机器人包括底盘、支架系统、驱动电机、充电电池、玻璃水箱、吸附系统、移动系统及清洁系统；所述支架系统包括型材支架、外齿齿圈、球槽垫块、内齿齿圈、圆形挡板及工字型支架，所述驱动电机设于所述底盘的顶部，且其齿轮与所述内齿齿圈相啮合；所述充电电池设于所述底盘的顶部，并与所述驱动电机相连接；所述玻璃水箱设于所述圆形挡板的顶部；所述吸附系统设于所述底盘的顶部；所述移动系统设于所述底盘的底部；所述清洁系统环设于所述底盘，并与所述内齿齿圈固定连接。本发明提供一种玻璃幕墙清洁机器人，清洁速度快，效率高，能够适应大面积、高度高的玻璃幕墙清理工作。

Description

玻璃幕墙清洁机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体的，涉及一种玻璃幕墙清洁机器人。

背景技术

随着城市高楼的不断兴建，同时玻璃幕墙又作为楼房的主要壁面结构，随之而来大量玻璃幕墙的清理工作也越来越繁重，一是其面积较大，清理起来费时费力，劳动强度也大；二是其高度较高，清理时需要借助一些提升工具，不免会附带一些不安全的因素。目前研制的玻璃清洁机器人大多是服务于个人家庭，清洁速度较慢，效率低，对于大面积的玻璃幕墙清理并不适合。

发明内容

为了解决上述玻璃幕墙清洁机器人清洁速度较慢、效率低、对于大面积的玻璃幕墙清理并不适合的技术问题，本发明提供一种玻璃幕墙清洁机器人，该玻璃幕墙清洁机器人清洁速度快，效率高，能够适应大面积、高度高的玻璃幕墙清理工作，代替了人工劳动，解决了人身安全问题，也降低了劳动强度，且可以在工作时保证机器人自身的安全以及人的安全。

本发明提供了一种玻璃幕墙清洁机器人，包括底盘、支架系统、驱动电机、充电电池、玻璃水箱、吸附系统、移动系统及清洁系统，所述支架系统包括型材支架、外齿齿圈、球槽垫块、内齿齿圈、圆形挡板及工字型支架，所述型材支架设于所述底盘的顶部；所述外齿齿圈设于所述型材支架的顶部；所述球槽垫块设于所述外齿齿圈的顶部；所述内齿齿圈设于所述球槽垫块上方；所述圆形挡板设于所述内齿齿圈上方，并通过所述工字型支架与所述底盘固定连接；所述驱动电机设于所述底盘的顶部，且所述驱动电机的齿轮与所述内齿齿圈相啮合；所述充电电池设于所述底盘的顶部，并与所述驱动电机相连接；所述玻璃水箱设于所述圆形挡板的顶部；所述吸附系统设于所述底盘的顶部，用于提供负压；所述移动系统设于所述底盘的底部；所述清洁系统环设于所述底盘，并与所述内齿齿圈固定连接，且所述清洁系统与所述玻璃水箱相连接；

所述清洁系统包括多个分别与所述内齿齿圈固定连接的清洁机构，多个所述清洁机构呈圆周阵列分布，并随所述内齿齿圈进行回转运动；且每个所述清洁机构包括清洁杆固定板、棉布团固定杆、清洁棉布团、海绵块固定杆、清洁海绵块、水管及小水箱，所述清洁杆固定板与所述圆形挡板固定连接；所述棉布团固定杆的一端与所述清洁杆固定板相连接，另一端设有所述清洁棉布团；所述海绵块固定杆的一端与所述圆形挡板固定连接，另一端设有所述清洁海绵块；所述水管靠近所述海绵块固定杆设置，且所述水管的出口端靠近所述清洁海绵块，并位于所述清洁海绵块以及与所述清洁海绵块相邻的所述清洁棉布团之间；所述小水箱设于所述玻璃水箱的一侧，并与所述玻璃水箱相连通。

在本发明提供的玻璃幕墙清洁机器人的一种较佳实施例中，所述球槽垫块包括多个半球形小槽，多个所述半球形小槽均匀设于所述球槽垫块顶部；每个所述半球形小槽内均设有球形滚珠，所述内齿齿圈和所述球槽垫块通过所述球形滚珠形成间隙配合，且所述内齿齿圈在所述球形滚珠的辅助下进行回转运动。

在本发明提供的玻璃幕墙清洁机器人的一种较佳实施例中，所述吸附系统包括至少一个沿所述底盘厚度方向贯穿所述底盘的通孔、设置在所述底盘顶部且位于所述通孔上方的负压风机以及设于所述底盘底部的环形密封圈，所述环形密封圈用于在机器人行走的表面与所述底盘的底部之间形成密封腔；所述负压风机用于产生负压；当所述负压风机处于工作状态时，所述负压风机通过所述通孔不断从所述密封腔内抽取空气，使所述密封腔成为负压腔，并使负压形成稳定负压。

在本发明提供的玻璃幕墙清洁机器人的一种较佳实施例中，所述吸附系统还包括压强传感器及过滤网垫，所述压强传感器固设于所述底盘的底部，并位于所述环形密封圈内；所述过滤网垫设于所述通孔内。

在本发明提供的玻璃幕墙清洁机器人的一种较佳实施例中，所述移动系统包括多个全方位移动轮，多个所述全方位移动轮呈圆周阵列分布，且每个所述全方位移动轮包括轮毂、多个设于所述轮毂表面的滚子以及用于驱动所述轮毂的直流减速电机，多个所述滚子呈圆周阵列分布，且多个所述滚子的轴线位于同一平面上，并与所述轮毂的轴线相垂直；所述直流减速电机设于所述底盘的顶部，并与所述充电电池相连接。

在本发明提供的玻璃幕墙清洁机器人的一种较佳实施例中，所述小水箱上设有所述水位报警器，用于检测所述小水箱中玻璃水的储量，并在玻璃水储量降低到设定值时进行报警；所述水管上设有玻璃水喷雾电磁阀，且所述水管的出口端设有所述玻璃水喷雾喷头。

在本发明提供的玻璃幕墙清洁机器人的一种较佳实施例中，所述棉布团固定杆包括清洁辅助齿轮，所述清洁辅助齿轮设于所述棉布团固定杆上，并与所述外齿齿环相啮合。

在本发明提供的玻璃幕墙清洁机器人的一种较佳实施例中，所述玻璃水箱包括安全绳挂环，所述安全绳挂环设于所述玻璃水箱的表面，并穿过所述玻璃水箱与所述圆形挡板固定连接。

在本发明提供的玻璃幕墙清洁机器人的一种较佳实施例中，所述玻璃幕墙清洁机器人还包括光能电能转换系统，所述光能电能转换系统包括太阳能光伏发电板，所述太阳能光伏发电板设于所述玻璃水箱的顶部，并通过电能转换器与所述充电电池相连接。

相较于现有技术，本发明提供的玻璃幕墙清洁机器人具有以下有益效果：

一、通过外设的遥控器控制玻璃幕墙清洁机器人进行清洁，操作简单方便，而且其清洁速度快，效率高，能够适应大面积、高度高的玻璃幕墙清理工作，且代替了人工劳动，解决了人身安全问题，也降低了劳动强度。

二、使用太阳能电池板对充电电池进行供电，能源利用率高且无污染。

三、通过设置安全绳挂环，可以在工作时保证玻璃幕墙清洁机器人自身的安全以及人的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明提供的玻璃幕墙清洁机器人的底部轴侧图；

图2是图1所示玻璃幕墙清洁机器人的顶部轴侧图；

图3是图1所示玻璃幕墙清洁机器人的主视图；

图4是图1所示玻璃幕墙清洁机器人的局部剖面图；

图5是图1所示玻璃幕墙清洁机器人充电时的示意图；

图6是图1所示玻璃幕墙清洁机器人工作时的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请一并参阅图1、图2、图3、图4、图5及图6，其中，图1是本发明提供的玻璃幕墙清洁机器人的底部轴侧图；图2是图1所示玻璃幕墙清洁机器人的顶部轴侧图；图3是图1所示玻璃幕墙清洁机器人的主视图；图4是图1所示玻璃幕墙清洁机器人的局部剖面图；图5是图1所示玻璃幕墙清洁机器人充电时的示意图；图6是图1所示玻璃幕墙清洁机器人工作时的示意图。所述玻璃幕墙清洁机器人1包括底盘11、支架系统、驱动电机13、充电电池14、玻璃水箱15、吸附系统、移动系统及清洁系统，所述底盘11呈六边形；所述支架系统包括型材支架121、外齿齿圈122、球槽垫块123、内齿齿圈124、圆形挡板125及工字型支架126，所述型材支架121设于所述底盘11的顶部；所述型材支架121为三个，并呈中心对称分布；所述外齿齿圈122设于所述型材支架121的顶部，工作时所述外齿齿圈122固定不动；所述球槽垫块123设于所述外齿齿圈122的顶部；所述内齿齿圈124设于所述球槽垫块123上方；所述圆形挡板125设于所述内齿齿圈124上方，并通过所述工字型支架126与所述底盘11固定连接；所述工字型支架126为三个，且呈圆周阵列分布；所述驱动电机13设于所述底盘11的顶部，且所述驱动电机13的齿轮131与所述内齿齿圈124相啮合；所述充电电池14设于所述底盘11的顶部，并与所述驱动电机13相连接；所述玻璃水箱15设于所述圆形挡板125的顶部；所述吸附系统设于所述底盘11的顶部，用于提供负压；所述移动系统设于所述底盘11的底部；所述清洁系统环设于所述底盘11，并与所述内齿齿圈124固定连接，且所述清洁系统与所述玻璃水箱15相连接。

所述球槽垫块123包括多个半球形小槽，多个所述半球形小槽均匀设于所述球槽垫块123顶部；每个所述半球形小槽内均设有球形滚珠1231，所述内齿齿圈124和所述球槽垫块123通过所述球形滚珠1231形成间隙配合，且所述内齿齿圈124在所述球形滚珠1231的辅助下进行回转运动。

所述吸附系统包括至少一个沿所述底盘厚度方向贯穿所述底盘的通孔、设置在所述底盘11顶部且位于所述通孔上方的负压风机162、设于所述底盘11底部的环形密封圈163、压强传感器164及过滤网垫165，所述环形密封圈163用于在机器人行走的表面与所述底盘11的底部之间形成密封腔；所述负压风机162用于产生负压；当所述负压风机162处于工作状态时，所述负压风机162通过所述通孔不断从所述密封腔内抽取空气，使所述密封腔成为负压腔，并使负压形成稳定负压；所述压强传感器164固设于所述底盘11的底部，并位于所述环形密封圈163内，用于工作时检测所述密封圈内的负压是否安全，以便进行调节；所述压强传感器164与所述充电电池14相连接；所述过滤网垫165设于所述通孔内，能防止较大的颗粒或者物体进入对所述负压风机162造成损坏。

所述移动系统包括多个全方位移动轮，多个所述全方位移动轮呈圆周阵列分布，且每个所述全方位移动轮包括轮毂171、多个设于所述轮毂171表面的滚子172以及用于驱动所述轮毂171的直流减速电机173，多个所述滚子172呈圆周阵列分布，且多个所述滚子172的轴线位于同一平面上，并与所述轮毂171的轴线相垂直；所述直流减速电机173设于所述底盘11的顶部，并与所述充电电池14相连接。

所述清洁系统包括多个分别与所述内齿齿圈固定连接的清洁机构，多个所述清洁机构呈圆周阵列分布，并随所述内齿齿圈124进行回转运动；且每个所述清洁机构包括清洁杆固定板181、棉布团固定杆182、清洁棉布团183、海绵块固定杆184、清洁海绵块185、水管186及小水箱187，所述清洁杆固定板181与所述圆形挡板125固定连接；所述棉布团固定杆182的一端与所述清洁杆固定板181相连接，另一端设有所述清洁棉布团183；所述海绵块固定杆184的一端与所述圆形挡板125固定连接，另一端设有所述清洁海绵块185；所述清洁棉布团183及所述清洁海绵块185均采用可拆卸连接的方式进行安装，便于拆卸、更换；所述水管186靠近所述海绵块固定杆184设置，且所述水管186的出口端靠近所述清洁海绵块185，并位于所述清洁海绵块185以及与所述清洁海绵块185相邻的所述清洁棉布团183之间；所述小水箱187设于所述玻璃水箱15的一侧，并与所述玻璃水箱15相连通。工作时，从所述玻璃幕墙清洁机器人1的顶部往下看，所述玻璃幕墙清洁机器人1绕轴心逆时针运动，所述玻璃水箱15首先通过内置的液压缸将玻璃水压入所述小水箱187中，然后由所述清洁海绵块185进行表面尘土的清理，防止产生污水而使清洁变得困难，再进行玻璃水喷雾清洗，最后用所述清洁棉布团183进行清洁擦拭，这样经过来回擦拭清洁，可以起到很好的清洁效果。

所述小水箱187上设有所述水位报警器1871，用于检测所述小水箱187中玻璃水的储量，并在玻璃水储量降低到设定值时进行报警；所述水管186上设有玻璃水喷雾电磁阀1861；且所述水管186的出口端设有所述玻璃水喷雾喷头1862，用于对玻璃幕墙21进行喷雾清洗。

所述棉布团固定杆182包括清洁辅助齿轮1821，所述清洁辅助齿轮1821设于所述棉布团固定杆182上，并与所述外齿齿环122相啮合；所述清洁辅助齿轮1821在所述棉布团固定杆182的带动下进行啮合运动，使得所述清洁棉布团183在绕机器人中心轴公转的同时也在绕本身的轴进行自转，可以达到很好的清洁效果。

所述玻璃水箱15包括安全绳挂环151，所述安全绳挂环151设于所述玻璃水箱15的表面，并穿过所述玻璃水箱15与所述圆形挡板125固定连接。在所述玻璃幕墙清洁机器人1进行清洁工作前，先将所述玻璃幕墙清洁机器人1通过安全绳挂22在玻璃幕墙21顶部，然后再进行清洁工作，这样既可以防止所述玻璃幕墙清洁机器人1吸附不稳时掉落损坏，也排除了对地面操作者的安全隐患。

所述玻璃幕墙清洁机器人1还包括光能电能转换系统，所述光能电能转换系统包括太阳能光伏发电板19，所述太阳能光伏发电板19设于所述玻璃水箱15的顶部，并通过电能转换器与所述充电电池14相连接。所述太阳能光伏发电板19与所述玻璃水箱15可拆卸连接，在所述玻璃幕墙清洁机器人1不工作时可以通过电能转换器对其用电负载所接的所述充电电池14进行充电，在所述玻璃幕墙清洁机器人1工作时将所述太阳能光伏发电板19取下，这样可以对能源进行有效利用，能源利用率高且无污染。

本发明提供的玻璃幕墙清洁机器人1具有以下有益效果：

一、通过外设的遥控器控制所述玻璃幕墙清洁机器人1进行清洁，操作简单方便，而且其清洁速度快，效率高，能够适应大面积、高度高的玻璃幕墙清理工作，且代替了人工劳动，解决了人身安全问题，也降低了劳动强度。

二、使用所述太阳能电池板19对所述充电电池14进行供电，能源利用率高且无污染。

三、通过设置所述安全绳挂环151，可以在工作时保证所述玻璃幕墙清洁机器人1自身的安全以及人的安全。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，包括底盘、支架系统、驱动电机、充电电池、玻璃水箱、吸附系统、移动系统及清洁系统；所述支架系统包括型材支架、外齿齿圈、球槽垫块、内齿齿圈、圆形挡板及工字型支架，所述型材支架设于所述底盘的顶部，所述外齿齿圈设于所述型材支架的顶部，所述球槽垫块设于所述外齿齿圈的顶部，所述内齿齿圈设于所述球槽垫块上方，所述圆形挡板设于所述内齿齿圈上方，并通过所述工字型支架与所述底盘固定连接；所述驱动电机设于所述底盘的顶部，且所述驱动电机的齿轮与所述内齿齿圈相啮合；所述充电电池设于所述底盘的顶部，并与所述驱动电机相连接；所述玻璃水箱设于所述圆形挡板的顶部；所述吸附系统设于所述底盘的顶部，用于提供负压；所述移动系统设于所述底盘的底部；所述清洁系统环设于所述底盘，并与所述内齿齿圈固定连接，且所述清洁系统与所述玻璃水箱相连接；

所述清洁系统包括多个分别与所述内齿齿圈固定连接的清洁机构，多个所述清洁机构呈圆周阵列分布，并随所述内齿齿圈进行回转运动；且每个所述清洁机构包括清洁杆固定板、棉布团固定杆、清洁棉布团、海绵块固定杆、清洁海绵块、水管及小水箱，所述清洁杆固定板与所述圆形挡板固定连接；所述棉布团固定杆的一端与所述清洁杆固定板相连接，另一端设有所述清洁棉布团；所述海绵块固定杆的一端与所述圆形挡板固定连接，另一端设有所述清洁海绵块；所述水管靠近所述海绵块固定杆设置，且所述水管的出口端靠近所述清洁海绵块，并位于所述清洁海绵块以及与所述清洁海绵块相邻的所述清洁棉布团之间；所述小水箱设于所述玻璃水箱的一侧，并与所述玻璃水箱相连通；

所述棉布团固定杆包括清洁辅助齿轮，所述清洁辅助齿轮设于所述棉布团固定杆上，并与所述外齿齿圈相啮合。

2.根据权利要求1所述的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述球槽垫块包括多个半球形小槽，多个所述半球形小槽均匀设于所述球槽垫块顶部；每个所述半球形小槽内均设有球形滚珠，所述内齿齿圈和所述球槽垫块通过所述球形滚珠形成间隙配合，且所述内齿齿圈在所述球形滚珠的辅助下进行回转运动。

3.根据权利要求1所述的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述吸附系统包括至少一个沿所述底盘厚度方向贯穿所述底盘的通孔、设置在所述底盘顶部且位于所述通孔上方的负压风机以及设于所述底盘底部的环形密封圈，所述环形密封圈用于在机器人行走的表面与所述底盘的底部之间形成密封腔；所述负压风机用于产生负压；当所述负压风机处于工作状态时，所述负压风机通过所述通孔不断从所述密封腔内抽取空气，使所述密封腔成为负压腔，并使负压形成稳定负压。

4.根据权利要求3所述的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述吸附系统还包括压强传感器及过滤网垫，所述压强传感器固设于所述底盘的底部，并位于所述环形密封圈内；所述过滤网垫设于所述通孔内。

5.根据权利要求1所述的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述移动系统包括多个全方位移动轮，多个所述全方位移动轮呈圆周阵列分布，且每个所述全方位移动轮包括轮毂、多个设于所述轮毂表面的滚子以及用于驱动所述轮毂的直流减速电机，多个所述滚子呈圆周阵列分布，且多个所述滚子的轴线位于同一平面上，并与所述轮毂的轴线相垂直；所述直流减速电机设于所述底盘的顶部，并与所述充电电池相连接。

6.根据权利要求1所述的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述小水箱上设有水位报警器，用于检测所述小水箱中玻璃水的储量，并在玻璃水储量降低到设定值时进行报警；所述水管上设有玻璃水喷雾电磁阀，且所述水管的出口端设有所述玻璃水喷雾喷头。

7.根据权利要求1所述的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述玻璃水箱包括安全绳挂环，所述安全绳挂环设于所述玻璃水箱的表面，并穿过所述玻璃水箱与所述圆形挡板固定连接。

8.根据权利要求1～7任一所述的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述玻璃幕墙清洁机器人还包括光能电能转换系统，所述光能电能转换系统包括太阳能光伏发电板，所述太阳能光伏发电板设于所述玻璃水箱的顶部，并通过电能转换器与所述充电电池相连接。

Images