CN111631633B - 一种带伸缩式攀登臂的幕墙越障机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带伸缩式攀登臂的幕墙越障机器人，包括机器人本体，与机器人本体连接的伸缩式攀登臂以及用于控制机器人本体与伸缩式攀登臂的控制中心；伸缩式攀登臂包括安装支座、若干连接板、臂杆、动力组件及越障吸盘组件，安装支座与机器人本体固接，连接板上设有用于导向臂杆运动的导轮，动力组件用于控制臂杆沿连接板上的导轮伸缩运动，臂杆端部连接所述的越障吸盘组件，机器人本体上设置有真空发生器，越障吸盘组件与真空发生器连接。本发明越障速度快，稳定性高，能够很好的适应高空幕墙清洗作业。

Description

一种带伸缩式攀登臂的幕墙越障机器人

技术领域

本发明涉及幕墙清洗机器人，具体为一种带伸缩式攀登臂的幕墙越障机器人。

背景技术

幕墙清洗机器人在进行高空幕墙清洗的工作时，经常会遇到障碍，如何实现自动越障成为幕墙清洗机器人的一个待解决的难题。

公开号为106667364A的专利公开了一种双吸盘玻璃幕墙清洁机器人，通过牵引机构、起升机构和换向机构协同工作完成前进、越障和换行，越障操作复杂。

公开号为106388725A的专利公开了一种可越障踩障的壁面机器人，通过对称设置的第一支架和第二支架，通过模拟“抬腿”动作实现越障，采用剪叉式升降的结构满足了一定高度内的障碍物的跨越，但是无法实现较大的障碍物越障。

发明内容

针对上述技术背景问题，本发明的目的是提供一种带伸缩式攀登臂的幕墙越障机器人，以提高越障速度及稳定性。

为达到以上目的，本发明公开了一种带伸缩式攀登臂的幕墙越障机器人，包括机器人本体，与机器人本体连接的伸缩式攀登臂以及用于控制机器人本体与伸缩式攀登臂的控制中心。

所述的伸缩式攀登臂包括安装支座、若干连接板、臂杆、动力组件及越障吸盘组件，所述的安装支座与机器人本体固接，所述的连接板上设有用于导向臂杆运动的导轮，所述的动力组件用于控制臂杆沿连接板上的导轮伸缩运动，所述的臂杆端部连接所述的越障吸盘组件，所述的机器人本体上设置有真空发生器，所述的越障吸盘组件与真空发生器连接。

进一步地，还包括至少两组越障支撑推杆及滑动轮，所述的滑动轮与越障支撑推杆轴端连接，所述的越障支撑推杆固定于机器人本体端部。

其中，所述的安装支座上垂直设置有若干第一控制推杆，所述的第一控制推杆的轴端固定于机器人本体上。

其中，还包括与控制中心通讯连接的传感器，所述的传感器安装在机器人本体上。

其中，所述的越障吸盘组件包括越障吸盘及第二控制推杆，所述的第二控制推杆固定在臂杆端部，所述的第二控制推杆端部与越障吸盘连接。

其中，所述的动力组件包括电机、主动轮、从动轮及同步带，所述的电机安装在臂杆一端，所述的主动轮与电机轴向连接，所述的从动轮设置在臂杆的另一端，所述的同步带的两端分别安装在主动轮及从动轮上。

或者，另一实施方式中，所述的动力组件包括电机、主动齿轮、从动齿轮及链条，所述的电机安装在臂杆一端，所述的主动齿轮与电机轴向连接，所述的从动齿轮设置在臂杆的另一端，所述的链条的两端分别安装在主动齿轮及从动齿轮上。

优选地，所述的动力组件还包括张紧装置，所述的张紧装置设置于主动轮或主动齿轮一侧。

优选地，所述的臂杆包括两根碳纤维棒及设置于两根碳纤维棒的两端的两组连接件，所述的连接件与两根碳纤维棒的端部固接。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过设置伸缩式攀登臂于机器人本体上，在机器人本体正常运行时，伸缩式攀登臂收缩于机器人本体正中，当需要越障时，伸缩式攀登臂伸出进行越障，越障速度快，稳定性高，能够很好的适应高空幕墙清洗作业。

2、通过设置至少两组越障支撑推杆及滑动轮，使得越障吸盘吸附在幕墙时，机器人本体另一端通过滑动轮与幕墙接触，使得机器人本体在向上越障的过程中稳定运动。

3、通过设置行程传感器，当机器人本体临近障碍物时，行程传感器采集信息发送给控制中心，控制中心精确控制机器人本体越障。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的分解示意图。

图3为动力组件的另一实施方式的结构示意图。

图4为本发明越障状态的立体结构示意图。

图5为本发明越障前的左视示意图。

图6为本发明越障状态的左视示意图。

附图符号说明

1：机器人本体，2：安装支座，21：第一控制推杆，3：连接板，31：导轮，4：臂杆，41：碳纤维棒，42：连接件，5：动力组件，51：电机，52：主动轮，53：从动轮，54：同步带，55：主动齿轮，56：从动齿轮，57：链条，58：张紧装置，6：越障吸盘组件，61：越障吸盘，62：第二控制推杆，7：越障支撑推杆，8：滑动轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对发明进行进一步详细说明。

如图1所示，本发明公开了一种带伸缩式攀登臂的幕墙越障机器人，包括机器人本体1，与机器人本体1连接的伸缩式攀登臂以及用于控制机器人本体1与伸缩式攀登臂的控制中心（图中未示出）。机器人本体1上还设置有传感器（图中未示出）及至少两组越障支撑推杆7与滑动轮8。传感器与控制中心通讯连接。

结合图2、图4所示，伸缩式攀登臂包括安装支座2、两组连接板3、臂杆4、动力组件5及越障吸盘组件6。安装支座2上垂直设置有四组第一控制推杆21，第一控制推杆21的轴端固定于机器人本体1上。连接板3上设有用于导向臂杆4运动的导轮31。臂杆4包括两根碳纤维棒41及设置于两根碳纤维棒41的两端的两组连接件42，连接件42与两根碳纤维棒41的端部固接。选用碳纤维棒41作为臂杆4可以减轻臂杆4的重量，同时不影响臂杆4的强度。

动力组件5用于控制臂杆4沿连接板3上的导轮31伸缩运动。图2中动力组件5包括电机51、主动轮52、从动轮43及同步带54，电机51安装在臂杆4一端，主动轮52与电机51轴向连接，从动轮53设置在臂杆4的另一端，同步带54的两端分别安装在主动轮52及从动轮53上。另一实施方式中，如图3所示，动力组件5包括电机51、主动齿轮55、从动齿轮56、链条57及张紧装置58。电机51安装在臂杆4一端，主动齿轮55与电机51轴向连接，从动齿轮56设置在臂杆4的另一端，链条57的两端分别安装在主动齿轮55及从动齿轮56上，链条57与主动齿轮55及从动齿轮56啮合。张紧装置58设置于主动齿轮55一侧，张紧装置与链条57啮合起张紧链条的作用。

臂杆4端部连接越障吸盘组件6，机器人本体1上设置有真空发生器（图中未示出），越障吸盘组件6与真空发生器连接。越障吸盘组件6包括越障吸盘61及第二控制推杆62，第二控制推杆62固定在臂杆4端部，第二控制推杆62端部与越障吸盘61连接。

滑动轮8与越障支撑推杆7的轴端连接，越障支撑推杆7固定于机器人本体1端部。

本发明的原理如下详述：

（1）如图5所示，当机器人本体1正常向上运动时，真空发生器启动，使机器人本体1上的滑动吸盘在幕墙上移动，安装在机器人本体1上的清洗组件对幕墙进行清洗。此时伸缩式攀登臂的臂杆4收缩在机器人本体1中部，第一控制推杆21的推杆伸至最大长度，第二控制推杆62处于收缩状态，越障吸盘61远离幕墙面。

（2）如图6所示，当机器人本体1上方出现障碍物时，传感器感应到并将信息传至控制中心，控制中心控制电机51带动主动轮52转动，主动轮52带动同步带54转动，从而使臂杆4沿导轮31向上运动，越障吸盘组件6也随之向上运动，越障吸盘61越过障碍物至障碍物上方。第二控制推杆62动作，第二控制推杆62伸出使越障吸盘61伸出与幕墙接触，真空发生器启动使越障吸盘61内形成负压，越障吸盘61吸附于幕墙上。

（3）机器人本体1上的滑动吸盘与真空发生器断开，不再吸附幕墙面。越障支撑推杆7升出，使滑动轮8与幕墙接触。第一控制推杆21收缩，使机器人本体1整体被抬起。

（4）电机51带动同步带54转动，从而使机器人本体1沿臂杆4整体向上运动越过障碍物。向上移动的过程中，机器人本体1下方通过滑动轮8与幕墙接触，实现稳定移动。当机器人本体1整体即将越过障碍物时，越障支撑推杆7缩回，机器人本体整体越过障碍物。

（5）越过障碍物后，机器人本体1慢慢靠近幕墙面，在机器人本体1上的高速风机的推动下贴附幕墙玻璃，机器人本体1重新进行清洗工作。伸缩式攀登臂的臂杆4收缩恢复至初始位置。

本发明向下运动时原理与之类似。

综上，本发明可实现较大的障碍物越障，适用于有障碍物的高空幕墙清洗，实用性强。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带伸缩式攀登臂的幕墙越障机器人，其特征在于：包括机器人本体，与机器人本体连接的伸缩式攀登臂以及用于控制机器人本体与伸缩式攀登臂的控制中心；

所述的伸缩式攀登臂包括安装支座、若干连接板、臂杆、动力组件及越障吸盘组件，所述的安装支座与机器人本体固接，所述的连接板上设有用于导向臂杆运动的导轮，所述的动力组件用于控制臂杆沿连接板上的导轮伸缩运动，所述的臂杆端部连接所述的越障吸盘组件，所述的机器人本体上设置有真空发生器，所述的越障吸盘组件与真空发生器连接；

所述的安装支座上垂直设置有若干第一控制推杆，所述的第一控制推杆的轴端固定于机器人本体上；所述的越障吸盘组件包括越障吸盘及第二控制推杆，所述的第二控制推杆固定在臂杆端部，所述的第二控制推杆端部与越障吸盘连接。

2.如权利要求1所述的带伸缩式攀登臂的幕墙越障机器人，其特征在于：还包括至少两组越障支撑推杆及滑动轮，所述的滑动轮与越障支撑推杆轴端连接，所述的越障支撑推杆固定于机器人本体端部。

3.如权利要求1或2所述的带伸缩式攀登臂的幕墙越障机器人，其特征在于：还包括与控制中心通讯连接的传感器，所述的传感器安装在机器人本体上。

4.如权利要求1所述的带伸缩式攀登臂的幕墙越障机器人，其特征在于：所述的动力组件包括电机、主动轮、从动轮及同步带，所述的电机安装在臂杆一端，所述的主动轮与电机轴向连接，所述的从动轮设置在臂杆的另一端，所述的同步带的两端分别安装在主动轮及从动轮上。

5.如权利要求1所述的带伸缩式攀登臂的幕墙越障机器人，其特征在于：所述的动力组件包括电机、主动齿轮、从动齿轮及链条，所述的电机安装在臂杆一端，所述的主动齿轮与电机轴向连接，所述的从动齿轮设置在臂杆的另一端，所述的链条的两端分别安装在主动齿轮及从动齿轮上。

6.如权利要求5所述的带伸缩式攀登臂的幕墙越障机器人，其特征在于：所述的动力组件还包括张紧装置，所述的张紧装置设置于主动齿轮一侧，所述的张紧装置与链条啮合。

7.如权利要求1所述的带伸缩式攀登臂的幕墙越障机器人，其特征在于：所述的臂杆包括两根碳纤维棒及设置于两根碳纤维棒两端的两组连接件，所述的连接件与两根碳纤维棒的端部固接。

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