CN111214183A - 一种高空玻璃幕墙清洗机器人 - Google Patents
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Abstract
一种高空玻璃幕墙清洗机器人，本发明涉及自动化技术领域；支撑底盘的中部左右两侧的前后两端均固定有负压发生装置；所述的负压发生装置包含涵道风扇、流线型外壳、高压直流电机、高压直流电调；其中流线型外壳的底边缘固定在支撑底盘的上表面上，涵道风扇与支撑底盘连接固定。单节的蛇形结构可以更灵活的克服高空外墙结构的复杂性，通过摩擦清洗的方式，既提高了清洁的质量，又节约了水资源。
Description
技术领域
本发明涉及自动化技术领域，具体涉及一种高空玻璃幕墙清洗机器人。
背景技术
单节蛇形机器人是基于蛇形清洁机器人开发的新一款仿生机器人，可以在高空玻璃墙面进行全方位自由移动，是机器人运动方式的一个重大突破。
高空玻璃外墙清洗目前基本上依赖于传统的“蜘蛛人”进行清洗，“蜘蛛人”属于危险度极高的作业方式，并存在清洁效率低、劳动强度大、受外界环境影响大等诸多问题；为解决上述问题，特提供一种新的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理的高空玻璃幕墙清洗机器人，单节的蛇形结构可以更灵活的克服高空外墙结构的复杂性，通过摩擦清洗的方式，既提高了清洁的质量，又节约了水资源。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：它包含负压发生装置、爬行装置、滑环、冷却装置、清洗装置、舵机、支撑底盘；
支撑底盘的中部左右两侧的前后两端均固定有负压发生装置；所述的负压发生装置包含涵道风扇、流线型外壳、高压直流电机、高压直流电调；其中流线型外的底边缘固定在支撑底盘的上表面上，涵道风扇与支撑底盘连接固定，高压直流电调固定在支撑底盘的一端，高压直流电调与高压直流电机连接，高压直流电机的输出端与涵道风扇内的叶轮连接；
支撑底盘的四角均固定有爬行装置，所述的爬行装置包含动力装置和摩擦轮；上述动力装置与支撑底盘连接，动力装置的输出端与摩擦轮连接；
所述的清洗装置利用舵机与支撑底盘连接，清洗装置包含水雾化喷头、旋转圆盘、装置外壳、旋转驱动电机；装置外壳固定在舵机的输出端上，装置外壳内固定有清洗水箱，清洗水箱内的水泵输出端与水雾化喷头连接，水雾化喷头架设在装置外壳的底部，位于水雾化喷头一侧的装置外壳的底部设有旋转圆盘，旋转圆盘的中心固定在旋转驱动电机的输出端上，旋转驱动电机固定在装置外壳的内部；上述旋转圆盘的底表面固定有海绵和刮板；数个刮板设置于海绵的内环位置；
所述的冷却装置设置于支撑底盘的底部，上述冷却装置包含循环泵、散热片和冷却液存储箱；循环泵和冷却液存储箱均固定在支撑底盘的底部，循环泵的一端与冷却液存储箱连接，循环泵的另一端与若干个相互连通的散热片的入口端连接，若干个相互连通的散热片的出口端与冷却液存储箱贯通连接，若干个散热片均架设在循环泵的底部，且散热片的两端与支撑底盘连接；
上述滑环固定在支撑底盘的中部，所述的高压直流电机、高压直流电调、动力装置、旋转驱动电机、水泵、循环泵均利用滑环与固定于支撑底盘上的电源连接。
进一步地，所述的数个刮板圆心等角度分布并固定在旋转圆盘的底部。
进一步地，所述的摩擦轮由轮毂以及套设在轮毂上的弹性摩擦体构成。
进一步地，所述的动力装置为舵机。
本发明的工作原理：通过涵道风扇的旋转产生正压力，使得整个装置吸附于幕墙上，同时该正压力通过支撑底盘传到摩擦轮，摩擦轮与幕墙之间存在滚动摩擦，利用动力装置控制摩擦轮的旋转方向，从而控制整个装置的前进方向，在设备前行至幕墙边缘时，动力装置控制摩擦轮方向改变，从而将整个设备进行任意角度的旋转，清洁各个区域；在整个装置前进的同时，清洗装置中的水泵将水箱内的水抽送至水雾化喷头内，由水雾化喷头喷出至幕墙之上，与此同时，旋转驱动电机控制旋转圆盘旋转，旋转圆盘在旋转的同时，其底表面上的海绵紧贴于幕墙之上，对幕墙进行清洁，与此同时，旋转中的刮板对清洁后的液体进行刮除；在整个装置进行幕墙清洗的过程中，冷却装置中的循环泵将冷却液存储箱内的冷却液抽出至散热片内，对整个装置所产生的热量进行散热冷却。
采用上述结构后，本发明的有益效果是：本发明提供了一种高空玻璃幕墙清洗机器人，单节的蛇形结构可以更灵活的克服高空外墙结构的复杂性，通过摩擦清洗的方式，既提高了清洁的质量，又节约了水资源。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的底部结构示意图。
图3是本发明中支撑底盘、冷却装置、爬行装置以及负压发生装置的连接关系示意图。
附图标记说明：
负压发生装置1、涵道风扇1-1、流线型外壳1-2、高压直流电机1-3、高压直流电调1-4、爬行装置2、动力装置2-1、摩擦轮2-2、滑环3、冷却装置4、循环泵4-1、散热片4-2、冷却液存储箱4-3、清洗装置5、水雾化喷头5-1、旋转圆盘5-2、海绵5-2-1、刮板5-2-2、装置外壳5-3、旋转驱动电机5-4、舵机6、支撑底盘7。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图3所示，本具体实施方式采用如下技术方案：它包含负压发生装置1、爬行装置2、滑环3、冷却装置4、清洗装置5、舵机6、支撑底盘7；
支撑底盘7的中部左右两侧的前后两端均固定有负压发生装置1；所述的负压发生装置1包含涵道风扇1-1、流线型外壳1-2、高压直流电机1-3、高压直流电调1-4；其中流线型外壳1-2的底边缘固定在支撑底盘7的上表面上，涵道风扇1-1利用高强度碳纤维方管与支撑底盘7连接固定，高压直流电调1-4固定在支撑底盘7的一端，高压直流电调1-4与高压直流电机1-3连接，高压直流电机1-3的输出端与涵道风扇1-1内的叶轮连接；
支撑底盘7的四角均固定有爬行装置2，所述的爬行装置包含动力装置2-1和摩擦轮2-2；上述动力装置2-1与支撑底盘7连接，且动力装置2-1的输出端与摩擦轮2-2连接，摩擦轮2-2由轮毂以及套设在轮毂上的弹性摩擦体构成；上述动力装置2-1为舵机，该舵机为摩擦轮2-2提供驱动力之外，其还能够控制摩擦轮2-2的前进方向；
所述的清洗装置5利用舵机6与支撑底盘7连接，清洗装置5包含水雾化喷头5-1、旋转圆盘5-2、装置外壳5-3、旋转驱动电机5-4；装置外壳5-3固定在舵机6的输出端上，装置外壳5-3内固定有清洗水箱，清洗水箱内的水泵输出端与水雾化喷头5-1连接(清洗水箱以及水箱内部的水泵均未在图中示出，实际操作时，清洗水箱的固定位置可以根据整个设备的布局进行选择固定)，水雾化喷头5-1架设在装置外壳5-3的底部，位于水雾化喷头5-1一侧的装置外壳5-3的底部设有旋转圆盘5-2，旋转圆盘5-2的中心固定在旋转驱动电机5-4的输出端上，旋转驱动电机5-4固定在装置外壳5-3的内部；上述旋转圆盘5-2的底表面固定有海绵5-2-1和刮板5-2-2；数个刮板5-2-2设置于海绵5-2-1的内环位置，且数个刮板5-2-2圆心等角度分布并固定在旋转圆盘5-2的底部；
所述的冷却装置4设置于支撑底盘7的底部，上述冷却装置4包含循环泵4-1、散热片4-2和冷却液存储箱4-3；循环泵4-1和冷却液存储箱4-3均固定在支撑底盘7的底部，循环泵4-1的一端与冷却液存储箱4-3连接，循环泵4-1的另一端与若干个相互连通的散热片4-2的入口端连接，若干个相互连通的散热片4-2的出口端与冷却液存储箱4-3贯通连接，若干个散热片4-2均架设在循环泵4-1的底部，且散热片4-2的两端与支撑底盘7连接；
上述滑环3固定在支撑底盘7的中部，所述的高压直流电机1-3、高压直流电调1-4、动力装置2-1、旋转驱动电机5-4、水泵、循环泵4-1均利用滑环3与固定于支撑底盘7上的电源连接。
本具体实施方式的工作原理：通过涵道风扇1-1的旋转产生正压力，使得整个装置吸附于幕墙上，同时该正压力通过支撑底盘7传到摩擦轮2-2，摩擦轮2-2与幕墙之间存在滚动摩擦，利用动力装置2-1控制摩擦轮2-2的旋转方向，从而控制整个装置的前进方向，在设备前行至幕墙边缘时，动力装置2-1控制摩擦轮2-2方向改变，从而将整个设备进行任意角度的旋转，清洁各个区域；在整个装置前进的同时，清洗装置5中的水泵将水箱内的水抽送至水雾化喷头5-1内，由水雾化喷头5-1喷出至幕墙之上，与此同时，旋转驱动电机5-4控制旋转圆盘5-2旋转，旋转圆盘5-2在旋转的同时，其底表面上的海绵紧贴于幕墙之上，对幕墙进行清洁，与此同时，旋转中的刮板5-2-2对清洁后的液体进行刮除；在整个装置进行幕墙清洗的过程中，冷却装置4中的循环泵4-1将冷却液存储箱4-3内的冷却液抽出至散热片4-2内，对整个装置所产生的热量进行散热冷却。
采用上述结构后，本具体实施方式的有益效果如下：
1、在清理一些较高层建筑时，避免人到外墙清洁幕墙带来的潜在危险及发生安全事故后需要的巨额赔偿；
2、通过负压发生装置，将整个装置压在幕墙上，增加其运行安全性；
3、通过舵机和摩擦轮的连接，控制前进方向，使得整个设备具备了虫形爬行特征，极大地提高其灵活性。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高空玻璃幕墙清洗机器人，其特征在于：它包含负压发生装置(1)、爬行装置(2)、滑环(3)、冷却装置(4)、清洗装置(5)、舵机(6)、支撑底盘(7)；
支撑底盘(7)的中部左右两侧的前后两端均固定有负压发生装置(1)；所述的负压发生装置(1)包含涵道风扇(1-1)、流线型外壳(1-2)、高压直流电机(1-3)、高压直流电调(1-4)；其中流线型外壳(1-2)的底边缘固定在支撑底盘(7)的上表面上，涵道风扇(1-1)与支撑底盘(7)连接固定，高压直流电调(1-4)固定在支撑底盘(7)的一端，高压直流电调(1-4)与高压直流电机(1-3)连接，高压直流电机(1-3)的输出端与涵道风扇(1-1)内的叶轮连接；
支撑底盘(7)的四角均固定有爬行装置(2)，所述的爬行装置包含动力装置(2-1)和摩擦轮(2-2)；上述动力装置(2-1)与支撑底盘(7)连接，动力装置(2-1)的输出端与摩擦轮(2-2)连接；
所述的清洗装置(5)利用舵机(6)与支撑底盘(7)连接，清洗装置(5)包含水雾化喷头(5-1)、旋转圆盘(5-2)、装置外壳(5-3)、旋转驱动电机(5-4)；装置外壳(5-3)固定在舵机(6)的输出端上，装置外壳(5-3)内固定有清洗水箱，清洗水箱内的水泵输出端与水雾化喷头(5-1)连接，水雾化喷头(5-1)架设在装置外壳(5-3)的底部，位于水雾化喷头(5-1)一侧的装置外壳(5-3)的底部设有旋转圆盘(5-2)，旋转圆盘(5-2)的中心固定在旋转驱动电机(5-4)的输出端上，旋转驱动电机(5-4)固定在装置外壳(5-3)的内部；上述旋转圆盘(5-2)的底表面固定有海绵(5-2-1)和刮板(5-2-2)；数个刮板(5-2-2)设置于海绵(5-2-1)的内环位置；
所述的冷却装置(4)设置于支撑底盘(7)的底部，上述冷却装置(4)包含循环泵(4-1)、散热片(4-2)和冷却液存储箱(4-3)；循环泵(4-1)和冷却液存储箱(4-3)均固定在支撑底盘(7)的底部，循环泵(4-1)的一端与冷却液存储箱(4-3)连接，循环泵(4-1)的另一端与若干个相互连通的散热片(4-2)的入口端连接，若干个相互连通的散热片(4-2)的出口端与冷却液存储箱(4-3)贯通连接，若干个散热片(4-2)均架设在循环泵(4-1)的底部，且散热片(4-2)的两端与支撑底盘(7)连接；
上述滑环(3)固定在支撑底盘(7)的中部，所述的高压直流电机(1-3)、高压直流电调(1-4)、动力装置(2-1)、旋转驱动电机(5-4)、水泵、循环泵(4-1)均利用滑环(3)与固定于支撑底盘(7)上的电源连接。
2.根据权利要求1所述的一种高空玻璃幕墙清洗机器人，其特征在于：所述的数个刮板(5-2-2)圆心等角度分布并固定在旋转圆盘(5-2)的底部。
3.根据权利要求1所述的一种高空玻璃幕墙清洗机器人，其特征在于：所述的摩擦轮(2-2)由轮毂以及套设在轮毂上的弹性摩擦体构成。
4.根据权利要求1所述的一种高空玻璃幕墙清洗机器人，其特征在于：所述的动力装置(2-1)为舵机。
5.根据权利要求1所述的一种高空玻璃幕墙清洗机器人，其特征在于：的工作原理：通过涵道风扇(1-1)的旋转产生正压力，使得整个装置吸附于幕墙上，同时该正压力通过支撑底盘(7)传到摩擦轮(2-2)，摩擦轮(2-2)与幕墙之间存在滚动摩擦，利用动力装置(2-1)控制摩擦轮(2-2)的旋转方向，从而控制整个装置的前进方向，在设备前行至幕墙边缘时，动力装置(2-1)控制摩擦轮(2-2)方向改变，从而将整个设备进行任意角度的旋转，清洁各个区域；在整个装置前进的同时，清洗装置(5)中的水泵将水箱内的水抽送至水雾化喷头(5-1)内，由水雾化喷头(5-1)喷出至幕墙之上，与此同时，旋转驱动电机(5-4)控制旋转圆盘(5-2)旋转，旋转圆盘(5-2)在旋转的同时，其底表面上的海绵紧贴于幕墙之上，对幕墙进行清洁，与此同时，旋转中的刮板(5-2-2)对清洁后的液体进行刮除；在整个装置进行幕墙清洗的过程中，冷却装置(4)中的循环泵(4-1)将冷却液存储箱(4-3)内的冷却液抽出至散热片(4-2)内，对整个装置所产生的热量进行散热冷却。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20200602 |