CN110623587B - 一种全方位擦窗机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人技术领域，具体的说是一种全方位擦窗机器人，包括四根横梁，相连两个横梁端头均铰接连接，在每个横梁底部均固定安装支撑条，支撑条的底部固定连接擦洗布；在四根横梁围成的平行四边形中部设有控制箱，控制箱底部设有行走装置；在四根横梁形成的平行四边形的其中一条对角线上的两个拐角上均设有调节装置，调节装置用于调整该对角线上的两个拐角之间间距。本发明通过双轴电机转动，使得对称设置的两个活动板同步相离滑动，从而使得该对角线上的两个拐角间距增大，由于平行四边形的性质，从而使得该拐角的两根横梁的夹角由90°逐渐减小，从而适应性的对菱形玻璃的拐角进行擦拭，消除擦洗死角。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体的说是一种全方位擦窗机器人。
背景技术
现在很多商业大厦的层数都在二三十层以上，且周边都是用玻璃窗围绕着，这些大厦看来非常的高大且有档次，但是其外侧玻璃窗的卫生是一个难题，因为这些高空玻璃的擦拭需要让清洁工高空作业，存在着很大的危险性且由于清洁人员心里紧张影响清洁的效率，因此如何设计出替代清洁工高空作用的设备是现今研究的主题。
现有技术的擦洗布是方形的，而随着人们对建筑外观美的追求，一些菱形玻璃、三角形玻璃等异形玻璃被应用在建筑物幕墙上，这就使得传统的方形擦洗布无法对锐角之类的拐角进行擦洗，从而无法做到全方位的清洁作业。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种全方位擦窗机器人，以解决现有技术中，针对异形玻璃无法做到全方位清洁的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明所述的一种全方位擦窗机器人，包括四根横梁，四根横梁组成平行四边形，相连两个横梁端头均铰接连接，在每个横梁底部均固定安装支撑条，所述支撑条的底部固定连接擦洗布；在四根横梁围成的平行四边形中部设有控制箱，所述控制箱底部设有行走装置；
所述行走装置包括转动安装在控制箱底部的转盘，所述转盘外圈均布一组伸缩臂，每个伸缩臂底部固定连接一组吸盘，所述控制箱内部固定安装有抽气泵和控制器，所述抽气泵通过气管连接吸盘并通过控制器控制吸盘吸附及脱离玻璃表面；在四根横梁形成的平行四边形的其中一条对角线上的两个拐角上均设有调节装置，调节装置用于调整该对角线上的两个拐角之间间距。
优选地，所述调节装置包括悬臂，在控制箱相对的两侧均分别固定安装一个悬臂，每个悬臂上侧滑动安装活动板，所述活动板底部一端边缘固定连接滑块，所述悬臂上对应滑块设置第一滑槽，所述滑块滑动配合安装在第一滑槽内，所述滑块由第一滑槽穿过并在底部固定安装旋转轴，相连两个横梁端头通过旋转轴转动相连；相对安装在控制箱两边的两个活动板通过驱动装置控制同步相对或相离滑动。
优选地，所述驱动装置包括立板，所述活动板顶部另一端边缘固定安装立板，在控制箱顶部固定安装双轴电机，双轴电机的两个输出轴均分别固定连接一个丝杆，每个丝杆分别贯穿其相对的立板并与其螺纹配合连接；在另一条对角线上的拐角上均设有收卷装置，其中一个拐角上对称设置两个收卷装置，收卷装置用于卷起擦洗布。
优选地，每个收卷装置均包括同心设置的第一弧形滑板和第二弧形滑板，与收卷装置对应相连的横梁上分别对应第一弧形滑板和第二弧形滑板设置第一弧形滑槽和第二弧形滑槽，第一弧形滑板一端滑动安装在第一弧形滑槽内并在该端设有安装在第一弧形滑槽内的第一支撑弹簧，第二弧形滑板一端滑动安装在第二弧形滑槽内并在该端设有安装在第二弧形滑槽内的第二支撑弹簧；在第一弧形滑板伸出第一弧形滑槽的外弧面边缘与第二弧形滑板伸出第二弧形滑槽的内弧面边缘之间转动安装锥形转辊，所述擦洗布一端固定在锥形转辊的锥形面上，所述锥形转辊通过驱动机构控制转动。
优选地，所述驱动机构包括主动轮，其中一个锥形转辊的转轴贯穿第二弧形滑板并在端头固定安装主动轮，与其对应的另一锥形转辊的转轴端头固定连接从动轮，主动轮与从动轮啮合传动，所述主动轮外侧同轴固定连接驱动轮，在与主动轮对应的横梁侧边固定安装齿板，所述齿板与驱动轮相啮合。
优选地，所述擦洗布通过压板压紧在待擦洗玻璃上，所述压板一端压触在擦洗布上，所述压板另一端固定连接在横杆底部，所述横杆一端与第一弧形滑板固定相连，所述横杆另一端与第二弧形滑板固定相连。
本发明的有益效果如下：
本发明通过双轴电机转动，使得对称设置的两个活动板同步相离滑动，从而使得该对角线上的两个拐角间距增大，由于平行四边形的性质，从而使得该拐角的两根横梁的夹角由90°逐渐减小，从而适应性的对菱形玻璃的拐角进行擦拭，消除擦洗死角。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是图1中E处局部放大图；
图3是图1的另一视角视图；
图4是图3中F处局部放大图；
图5是本发明行走装置的结构示意图；
图6是图2局部剖开的示意图；
图7是图6的另一视角视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1至图7所示，本发明所述的一种全方位擦窗机器人，包括四根横梁11，四根横梁11组成平行四边形，相连两个横梁11端头均铰接连接，在每个横梁11底部均固定安装支撑条12，所述支撑条12的底部固定连接擦洗布13；在四根横梁11围成的平行四边形中部设有控制箱14，所述控制箱14底部设有行走装置2，所述行走装置2包括转动安装在控制箱14底部的转盘21，所述转盘21外圈均布一组伸缩臂22，每个伸缩臂22底部固定连接一组吸盘23，所述控制箱14内部固定安装有抽气泵和控制器，图中未示出，所述抽气泵通过气管连接吸盘23并通过控制器控制吸盘23吸附及脱离玻璃表面；在四根横梁11形成的平行四边形的其中一条对角线上的两个拐角上均设有调节装置3，调节装置3用于调整该对角线上的两个拐角之间间距，所述调节装置3包括悬臂31，在控制箱14相对的两侧均分别固定安装一个悬臂31，每个悬臂31上侧滑动安装活动板32，所述活动板32底部一端边缘固定连接滑块33，所述悬臂31上对应滑块33设置第一滑槽34，所述滑块33滑动配合安装在第一滑槽34内，所述滑块33由第一滑槽34穿过并在底部固定安装旋转轴35，相连两个横梁11端头通过旋转轴35转动相连；相对安装在控制箱14两边的两个活动板32通过驱动装置4控制同步相对或相离滑动；所述驱动装置4包括立板41，所述活动板32顶部另一端边缘固定安装立板41，在控制箱14顶部固定安装双轴电机42，双轴电机42的两个输出轴均分别固定连接一个丝杆43，每个丝杆43分别贯穿其相对的立板41并与其螺纹配合连接；在另一条对角线上的拐角上均设有收卷装置5，其中一个拐角上对称设置两个收卷装置5，收卷装置5用于卷起擦洗布13，两个横梁11绕铰接点A相对转动，每个收卷装置5均包括与铰接点A同心设置的第一弧形滑板51和第二弧形滑板52，与收卷装置5对应相连的横梁11上分别对应第一弧形滑板51和第二弧形滑板52设置第一弧形滑槽和第二弧形滑槽，第一弧形滑板51一端滑动安装在第一弧形滑槽内并在该端设有安装在第一弧形滑槽内的第一支撑弹簧55，第二弧形滑板52一端滑动安装在第二弧形滑槽内并在该端设有安装在第二弧形滑槽内的第二支撑弹簧56；在第一弧形滑板51伸出第一弧形滑槽的外弧面边缘与第二弧形滑板52伸出第二弧形滑槽的内弧面边缘之间转动安装锥形转辊57，所述擦洗布13一端固定在锥形转辊57的锥形面上，所述锥形转辊57通过驱动机构6控制转动，所述驱动机构6包括主动轮61，其中一个锥形转辊57的转轴贯穿第二弧形滑板52并在端头固定安装主动轮61，与其对应的另一锥形转辊57的转轴端头固定连接从动轮62，主动轮61与从动轮62啮合传动，所述主动轮61外侧同轴固定连接驱动轮63，在与主动轮61对应的横梁11侧边固定安装齿板7，所述齿板7与驱动轮63相啮合；
所述擦洗布13通过压板8压紧在待擦洗玻璃上，所述压板8一端压触在擦洗布13上，所述压板8另一端固定连接在横杆9底部，所述横杆9一端与第一弧形滑板51固定相连，所述横杆9另一端与第二弧形滑板52固定相连。
本发明的工作原理如下：
将该机器人安放在待清洁玻璃面上，吸盘23吸附在玻璃面上，根据需要，通过控制器其中一个伸缩臂22上的吸盘23产生吸附力而其余的吸盘23不吸附，此时伸缩臂22伸缩，进而使得机器人在玻璃面上位移，以对玻璃面进行擦拭，转盘21配合不同方向的伸缩臂22控制，从而实现全方位的移动。
在针对一些菱形等夹角不垂直的玻璃，通过双轴电机42转动，使得对称设置的两个活动板32同步相离滑动，从而使得该对角线上的两个拐角间距增大，由于平行四边形的性质，从而使得该拐角的两根横梁11的夹角由90°逐渐减小，从而适应性的对菱形玻璃的拐角进行擦拭，消除擦洗死角；
进一步的，由于擦洗布13组成方形，而由于横梁11的夹角变小，使得横梁11底部的擦洗布13受压并会产生隆起，影响擦洗效果，而锥形转辊57利用转动，将多余的擦洗布13绕卷起来；为了适应绕卷，擦洗布13选用弹性布制成；
更进一步，锥形转辊57通过驱动机构6控制旋转，而驱动机构6的主动轮61一侧设置驱动轮63，驱动轮63与齿板7相对啮合，在两个横梁11之间角度变化时，第二弧形滑板52伸出第二弧形滑槽的长度随之变化，从而使得齿板7与驱动轮63产生相对位移，进而驱使锥形转辊57旋转，无需外加动力。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
Claims (6)
1.一种全方位擦窗机器人，包括四根横梁(11)，四根横梁(11)组成平行四边形，相连两个横梁(11)端头均铰接连接，在每个横梁(11)底部均固定安装支撑条(12)，所述支撑条(12)的底部固定连接擦洗布(13)；在四根横梁(11)围成的平行四边形中部设有控制箱(14)，所述控制箱(14)底部设有行走装置(2)；
其特征在于，所述行走装置(2)包括转动安装在控制箱(14)底部的转盘(21)，所述转盘(21)外圈均布一组伸缩臂(22)，每个伸缩臂(22)底部固定连接一组吸盘(23)，所述控制箱(14)内部固定安装有抽气泵和控制器，所述抽气泵通过气管连接吸盘(23)并通过控制器控制吸盘(23)吸附及脱离玻璃表面；在四根横梁(11)形成的平行四边形的其中一条对角线上的两个拐角上均设有调节装置(3)，调节装置(3)用于调整该对角线上的两个拐角之间间距。
2.根据权利要求1所述的一种全方位擦窗机器人，其特征在于：所述调节装置(3)包括悬臂(31)，在控制箱(14)相对的两侧均分别固定安装一个悬臂(31)，每个悬臂(31)上侧滑动安装活动板(32)，所述活动板(32)底部一端边缘固定连接滑块(33)，所述悬臂(31)上对应滑块(33)设置第一滑槽(34)，所述滑块(33)滑动配合安装在第一滑槽(34)内，所述滑块(33)由第一滑槽(34)穿过并在底部固定安装旋转轴(35)，相连两个横梁(11)端头通过旋转轴(35)转动相连；相对安装在控制箱(14)两边的两个活动板(32)通过驱动装置(4)控制同步相对或相离滑动。
3.根据权利要求2所述的一种全方位擦窗机器人，其特征在于：所述驱动装置(4)包括立板(41)，所述活动板(32)顶部另一端边缘固定安装立板(41)，在控制箱(14)顶部固定安装双轴电机(42)，双轴电机(42)的两个输出轴均分别固定连接一个丝杆(43)，每个丝杆(43)分别贯穿其相对的立板(41)并与其螺纹配合连接；在另一条对角线上的拐角上均设有收卷装置(5)，其中一个拐角上对称设置两个收卷装置(5)，收卷装置(5)用于卷起擦洗布(13)。
4.根据权利要求3所述的一种全方位擦窗机器人，其特征在于：每个收卷装置(5)均包括同心设置的第一弧形滑板(51)和第二弧形滑板(52)，与收卷装置(5)对应相连的横梁(11)上分别对应第一弧形滑板(51)和第二弧形滑板(52)设置第一弧形滑槽和第二弧形滑槽，第一弧形滑板(51)一端滑动安装在第一弧形滑槽内并在该端设有安装在第一弧形滑槽内的第一支撑弹簧(55)，第二弧形滑板(52)一端滑动安装在第二弧形滑槽内并在该端设有安装在第二弧形滑槽内的第二支撑弹簧(56)；在第一弧形滑板(51)伸出第一弧形滑槽的外弧面边缘与第二弧形滑板(52)伸出第二弧形滑槽的内弧面边缘之间转动安装锥形转辊(57)，所述擦洗布(13)一端固定在锥形转辊(57)的锥形面上，所述锥形转辊(57)通过驱动机构(6)控制转动。
5.根据权利要求4所述的一种全方位擦窗机器人，其特征在于：所述驱动机构(6)包括主动轮(61)，其中一个锥形转辊(57)的转轴贯穿第二弧形滑板(52)并在端头固定安装主动轮(61)，与其对应的另一锥形转辊(57)的转轴端头固定连接从动轮(62)，主动轮(61)与从动轮(62)啮合传动，所述主动轮(61)外侧同轴固定连接驱动轮(63)，在与主动轮(61)对应的横梁(11)侧边固定安装齿板(7)，所述齿板(7)与驱动轮(63)相啮合。
6.根据权利要求4或5所述的一种全方位擦窗机器人，其特征在于：所述擦洗布(13)通过压板(8)压紧在待擦洗玻璃上，所述压板(8)一端压触在擦洗布(13)上，所述压板(8)另一端固定连接在横杆(9)底部，所述横杆(9)一端与第一弧形滑板(51)固定相连，所述横杆(9)另一端与第二弧形滑板(52)固定相连。
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