CN111685638B - 一种玻璃幕墙越障清洁机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种玻璃幕墙越障清洁机器人，包括第一清洁机构、第二清洁机构、第一连杆、第二连杆、第一驱动部件、第二驱动部件以及越障驱动部件，第一驱动部件安装于第一连杆的一端与第一清洁机构之间并用于驱动第一清洁机构绕第一连杆的一端转动，第二驱动部件安装于第二连杆的一端与第二清洁机构之间并用于驱动第二清洁机构绕第二连杆的一端转动，越障驱动部件安装与第一连杆的另一端与第二连杆的另一端之间并用于驱动第一连杆的另一端绕第二连杆的另一端转动以及第二连杆的另一端绕第一连杆的另一端转动。本发明可以使清洁机器人翻越障碍物，实现对多种建筑物外墙以及玻璃幕墙的清洗，其整体结构简单。

Description

一种玻璃幕墙越障清洁机器人
技术领域
本发明涉及幕墙机器人技术领域，具体而言，涉及一种玻璃幕墙越障清洁机器人。
背景技术
玻璃幕墙在现代建筑物的户外墙体中广泛使用，能够赋予建筑物的外观、功能、节能和结构等诸多特点，由于空气中的粉尘、雨水中所夹带的灰尘、飞禽的排泄物等会逐渐地沉积到建筑物的幕墙表面，从而影响幕墙的美观性及建筑物外表的清洁程度，对玻璃幕墙的清洁已经越来越受到人们的关注并逐渐形成了巨大的幕墙清洗市场。
幕墙清洗机器人在清洗工作中，机器人本体通过底部的吸盘组价在幕墙壁面上行走。由于幕墙的玻璃板之间存在凸起的框架，其成为机器人行走的障碍，机器人需攀跃过障，才能对另一块玻璃板进行清洁。现有的幕墙清洁机器人的越障机构大多结构复杂，其不便于安装维护，有待进一步的改进。
发明内容
为了克服现有的幕墙清洁机器人的越障机构结构复杂，不便于安装维护的问题，本发明提供了一种玻璃幕墙越障清洁机器人，其具体技术方案如下：
一种玻璃幕墙越障清洁机器人，包括第一清洁机构、第二清洁机构、第一连杆、第二连杆、第一驱动部件、第二驱动部件以及越障驱动部件，所述第一清洁机构以及第二清洁机构均可在幕墙墙面行走并对幕墙墙面进行清洁，所述第一驱动部件安装于第一连杆的一端与第一清洁机构之间并用于驱动第一清洁机构绕第一连杆的一端转动，所述第二驱动部件安装于第二连杆的一端与第二清洁机构之间并用于驱动第二清洁机构绕第二连杆的一端转动，所述越障驱动部件安装与第一连杆的另一端与第二连杆的另一端之间并用于驱动第一连杆的另一端绕第二连杆的另一端转动以及第二连杆的另一端绕第一连杆的另一端转动。
可选的，所述第一清洁机构以及第二清洁机构均包括供水管、底座、超声波雾化器、驱动机构、前擦拭组件、污水刮板、污水回收管道、污水收容槽以及后擦拭组件，所述超声波雾化器的进水口与供水管连通，所述超声波雾化器安装于底座的前部，所述驱动机构安装于底座之上且用于底座行走和转向，所述前擦拭组件安装于底座的中部，所述后擦拭组件安装于底座的后部，所述污水刮板安装于底座之上且位于前擦拭组件与后擦拭组件之间，所述污水收容槽安装于底座之上且所述污水收容槽的进水口与污水回收管道的一端连通，所述污水回收管道的另一端与污水刮板的出水口连通。
可选的，所述第一驱动部件以及第二驱动部件均为伺服电机，所述第一驱动部件的安装座与第一连杆的一端固定连接，所述第一驱动部件的输出轴与第一清洁机构中的底座固定连接，所述第二驱动部件的安装座与第二连杆的一端固定连接，所述第二驱动部件的输出轴与第二清洁机构中的底座固定连接。
可选的，所述越障驱动部件包括第一驱动电机、第二驱动电机以及连接板，所述第一驱动电机的安装在以及第二驱动电机的安装座均与连接板固定连接，所述第一驱动电机的输出轴与第一连杆的另一端固定连接，所述第二驱动电机的输出轴与第二连杆的另一端固定连接。
可选的，第一清洁机构以及第二清洁机构均包括真空吸附组件，所述真空吸附组件包括真空吸盘以及真空发生器，所述真空吸盘吸附于幕墙墙面之上，所述真空发生器安装于第一清洁机构以及第二清洁机构的底座之上，所述真空吸盘通过连接管与真空发生器连通。
可选的，所述玻璃幕墙越障清洁机器人还包括障碍物检测传感器，所述障碍物检测传感器分别安装于第一清洁机构的底座的四周边缘以及第二清洁机构的底座的四周边缘。
可选的，所述前擦拭组件以及后擦拭组件均为清洁毛刷。
可选的，所述驱动机构包括车轮以及用于驱动车轮转动的电机。
本发明所取得的有益效果为：当清洁机器人遇到幕墙障碍物或者玻璃边框时，通过控制第一驱动部件、第二驱动部件以及越障驱动部件，使第二连杆的另一端绕第一连杆的另一端转动以带动第二清洁机构翻转，或者使第一连杆的另一端绕第二连杆的另一端转动以带动第一清洁机构翻转，可以使清洁机器人翻越障碍物，实现对多种建筑物外墙以及玻璃幕墙的清洗，其整体结构简单，便于安装和维护。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明，将重点放在示出实施例的原理上。
图1是本发明实施例中一种玻璃幕墙越障清洁机器人的整体结构示意图一；
图2是本发明实施例中一种玻璃幕墙越障清洁机器人的整体结构示意图二；
图3是本发明实施例中一种玻璃幕墙越障清洁机器人的整体结构示意图三；
图4是本发明实施例中一种玻璃幕墙越障清洁机器人的整体结构示意图四；
图5是本发明实施例中第一驱动部件与第一清洁机构之间的结构关系示意图；
图6是本发明实施例中第二驱动部件与第二清洁机构之间的结构关系示意图；
图7是本发明实施例中第一连杆、第二连杆以及越障驱动部件之间的结构关系示意图。
附图标记说明：
1、第一清洁机构；2、第二清洁机构；3、第一连杆；4、第二连杆；5、第一驱动部件；6、第二驱动部件；7、越障驱动部件；8、障碍物；9、幕墙墙面；10、供水管；11、底座；12、超声波雾化器；13、驱动机构；14、前擦拭组件；15、污水刮板；16、污水回收管道；17、污水收容槽；18、后擦拭组件；19、第一驱动电机；20、第二驱动电机；21、连接板；22、处理器；23、障碍物检测传感器；24、位置传感器。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。
本发明为一种玻璃幕墙越障清洁机器人，根据附图所示讲述以下实施例：
如图1所示，一种玻璃幕墙越障清洁机器人，包括第一清洁机构1、第二清洁机构2、第一连杆3、第二连杆4、第一驱动部件5、第二驱动部件6以及越障驱动部件7，所述第一清洁机构1以及第二清洁机构2均可在幕墙墙面9行走并对幕墙墙面9进行清洁。用于控制第一驱动部件5、第二驱动部件6以及越障驱动部件7动作的处理器22可以安装在第一清洁机构1或者第二清洁机构2之中，也可以同时安装在第一清洁机构1或者第二清洁机构2中。通过第一清洁机构1以及第二清洁机构2，可以对玻璃幕墙墙面9进行清洁，解决采用人工方式来清洁玻璃幕墙所存在的危险系数高的问题。
所述第一驱动部件安装于第一连杆3的一端与第一清洁机构1之间并用于驱动第一清洁机构1绕第一连杆3的一端转动，所述第二驱动部件安装于第二连杆4的一端与第二清洁机构2之间并用于驱动第二清洁机构2绕第二连杆4的一端转动，所述越障驱动部件安装与第一连杆3的另一端与第二连杆4的另一端之间并用于驱动第一连杆3的另一端绕第二连杆4的另一端转动以及第二连杆4的另一端绕第一连杆3的另一端转动。图1、图2、图3以及图4所示为本发明所述的玻璃幕墙越障清洁机器人翻越玻璃边框的分步动作图，所述第一连杆3、第二连杆4、第一驱动部件5、第二驱动部件6以及越障驱动部件7组成越障机构。当清洁机器人遇到幕墙障碍物8或者玻璃边框时，通过控制第一驱动部件5、第二驱动部件6以及越障驱动部件7，使第二连杆4的另一端绕第一连杆3的另一端转动以带动第二清洁机构2翻转，或者使第一连杆3的另一端绕第二连杆4的另一端转动以带动第一清洁机构1翻转，可以使清洁机器人翻越障碍物8，实现对多种建筑物外墙以及玻璃幕墙的清洗，其整体结构简单，便于对越障机组件的安装维护。
在一些实施例中，如图1、图2、图3以及图4所示，所述第一清洁机构1以及第二清洁机构2均包括供水管10、底座11、超声波雾化器12、驱动机构13、前擦拭组件14、污水刮板15、污水回收管道16、污水收容槽17以及后擦拭组件18，所述前擦拭组件14以及后擦拭组件18均为清洁毛刷。所述超声波雾化器12的进水口与供水管10连通，所述超声波雾化器12安装于底座11的前部，所述驱动机构13安装于底座11之上且用于底座11行走和转向，所述前擦拭组件14安装于底座11的中部，所述后擦拭组件18安装于底座11的后部，所述污水刮板15安装于底座11之上且位于前擦拭组件14与后擦拭组件18之间，所述污水收容槽17安装于底座11之上且所述污水收容槽17的进水口与污水回收管道16的一端连通，所述污水回收管道16的另一端与污水刮板15的出水口连通。
洁净水通过供水管10进入到超声波雾化器12之中，然后经由超声波雾化器12雾化成水雾并喷洒到幕墙墙面9之上。水雾在幕墙墙面9上冷凝，冷凝后的水珠依附在幕墙墙面9之上，此时驱动机构13驱动机器人前行以及转向，使得前擦拭组件14以及后擦拭组件18对幕墙墙面9进行清洁。前擦拭组件14位于底座11的中部，而后擦拭组件18位于底座11的后部，当清洁机构前行时，前擦拭组件14将进行第一道擦拭，也是就湿润带水擦拭，以擦除粘附在幕墙墙面9上的灰尘、污垢以及污渍。残留污水通过污水刮板15收集，并通过污水回收管道16进入到污水收容槽17之中。残留污水回收之后，后擦拭组件18对幕墙墙面9进行干燥擦拭，进而完成幕墙墙面9的清洁工作。由于设置了前擦拭组件14、后擦拭组件18以及超声波雾化器12，机器人在前行的过程中先对墙面雾化湿润，然后再对幕墙墙面9进行两道擦拭，可以实现湿擦和干擦两道工序，有效清除幕墙墙面9上的灰尘污渍。驱动机构13用于驱动机器人前行以及转向，其具体结构为本领域常规技术手段，本领域技术人员可以根据需要选择不同结构的驱动机构13，在此不再赘述。
如图5以及图6所示所示，所述第一驱动部件5以及第二驱动部件6均为伺服电机，所述第一驱动部件5的安装座与第一连杆3的一端固定连接，所述第一驱动部件5的输出轴与第一清洁机构1中的底座11固定连接，所述第二驱动部件6的安装座与第二连杆4的一端固定连接，所述第二驱动部件6的输出轴与第二清洁机构2中的底座11固定连接。处理器22通过控制第一驱动部件5和第二驱动部件6的转动，可以分别驱动第一清洁机构1绕第一连杆3的一端转动以及第二清洁机构2绕第二连杆4的一端转动，其整体结构简单，安装维护方便。
如图7所示，所述越障驱动部件7包括第一驱动电机19、第二驱动电机20以及连接板21，所述第一驱动电机19的安装在以及第二驱动电机20的安装座均与连接板21固定连接，所述第一驱动电机19的输出轴与第一连杆3的另一端固定连接，所述第二驱动电机20的输出轴与第二连杆4的另一端固定连接。如图1至图7所示，当第一清洁机构1前行方向上遇到障碍物8时，可以使第一清洁机构1吸附在玻璃幕墙墙面9上，并使第一驱动部件5以及第一电机停止动作，然后通过控制越障驱动部件7中的第二驱动电机20以及第二驱动部件6转动，即可使第二清洁机构2翻越障碍物8。同理，也可以使第二清洁机构2吸附在幕墙墙面9上，然后通过控制越障驱动部件7中的第一驱动电机19以及第一驱动部件5转动，即可使第一清洁机构1翻越障碍物8。通过第一驱动部件5、第二驱动部件6以及越障驱动部件7可以快速实现幕墙机器人的越障功能，整体结构简单而又便于维护。
在一些实施例中，第一清洁机构1以及第二清洁机构2均包括真空吸附组件，所述真空吸附组件包括真空吸盘以及真空发生器，所述真空吸盘吸附于幕墙墙面9之上，所述真空发生器安装于第一清洁机构1以及第二清洁机构2的底座11之上，所述真空吸盘通过连接管与真空发生器连通。
在一些实施例中，所述清洁机器人还包括障碍物检测传感器8，所述障碍物检测传感器8分别安装于第一清洁机构1的底座11的四周边缘以及第二清洁机构2的底座11的四周边缘。障碍物8检测传感器与处理器22连接，用于检测玻璃幕墙障碍物8。
在一些实施例中，所述驱动机构13为车轮式驱动机构13，其包括车轮以及驱动车轮转动的电机(图中未示出)。车轮安装在底座11的底部，而电机安装在底座11之上，其输出轴通过联轴器与车轮的轴心连接。采用车轮式驱动机构13，可以提高自动清洁机器人的移动速度，简化自动清洁机器人的行走转向控制。
在一些实施例中，如图1所示，所述第一清洁机构1以及第二清洁机构2的底座11之中，还安装有位置传感器24。位置传感器24与处理器22连接，用于反馈第一清洁机构1以及第二清洁机构2的所在位置，以得出清洁机器人相对于幕墙位置，配合前擦拭组件14以及后擦拭组件18，以更好地对幕墙进行清洁，减少重复清洁的次数，提高工作效率。
综上所述，本发明公开的一种玻璃幕墙越障清洁机器人，所产生的有益技术效果为：当清洁机器人遇到幕墙障碍物或者玻璃边框时，通过控制第一驱动部件、第二驱动部件以及越障驱动部件，使第二连杆的另一端绕第一连杆的另一端转动以带动第二清洁机构翻转，或者使第一连杆的另一端绕第二连杆的另一端转动以带动第一清洁机构翻转，可以使清洁机器人翻越障碍物，实现对多种建筑物外墙以及玻璃幕墙的清洗，整体结构简单，便于安装和维护。
以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (6)

1.一种玻璃幕墙越障清洁机器人，其特征在于，包括第一清洁机构、第二清洁机构、第一连杆、第二连杆、第一驱动部件、第二驱动部件以及越障驱动部件，所述第一清洁机构以及第二清洁机构均可在幕墙墙面行走并对幕墙墙面进行清洁，所述第一驱动部件安装于第一连杆的一端与第一清洁机构之间并用于驱动第一清洁机构绕第一连杆的一端转动，所述第二驱动部件安装于第二连杆的一端与第二清洁机构之间并用于驱动第二清洁机构绕第二连杆的一端转动，所述越障驱动部件安装与第一连杆的另一端与第二连杆的另一端之间并用于驱动第一连杆的另一端绕第二连杆的另一端转动以及第二连杆的另一端绕第一连杆的另一端转动；
所述第一驱动部件以及第二驱动部件均为伺服电机，所述第一驱动部件的安装座与第一连杆的一端固定连接，所述第一驱动部件的输出轴与第一清洁机构中的底座固定连接，所述第二驱动部件的安装座与第二连杆的一端固定连接，所述第二驱动部件的输出轴与第二清洁机构中的底座固定连接；所述越障驱动部件包括第一驱动电机、第二驱动电机以及连接板，所述第一驱动电机的安装在以及第二驱动电机的安装座均与连接板固定连接，所述第一驱动电机的输出轴与第一连杆的另一端固定连接，所述第二驱动电机的输出轴与第二连杆的另一端固定连接；
所述第一清洁机构以及第二清洁机构的底座之中还安装有位置传感器，位置传感器与处理器连接，用于反馈第一清洁机构以及第二清洁机构的所在位置以得出清洁机器人相对于幕墙位置。
2.如权利要求1所述的一种玻璃幕墙越障清洁机器人，其特征在于，所述第一清洁机构以及第二清洁机构均包括供水管、底座、超声波雾化器、驱动机构、前擦拭组件、污水刮板、污水回收管道、污水收容槽以及后擦拭组件，所述超声波雾化器的进水口与供水管连通，所述超声波雾化器安装于底座的前部，所述驱动机构安装于底座之上且用于底座行走和转向，所述前擦拭组件安装于底座的中部，所述后擦拭组件安装于底座的后部，所述污水刮板安装于底座之上且位于前擦拭组件与后擦拭组件之间，所述污水收容槽安装于底座之上且所述污水收容槽的进水口与污水回收管道的一端连通，所述污水回收管道的另一端与污水刮板的出水口连通。
3.如权利要求2所述的一种玻璃幕墙越障清洁机器人，其特征在于，第一清洁机构以及第二清洁机构均包括真空吸附组件，所述真空吸附组件包括真空吸盘以及真空发生器，所述真空吸盘吸附于幕墙墙面之上，所述真空发生器安装于第一清洁机构以及第二清洁机构的底座之上，所述真空吸盘通过连接管与真空发生器连通。
4.如权利要求3所述的一种玻璃幕墙越障清洁机器人，其特征在于，所述玻璃幕墙越障清洁机器人还包括障碍物检测传感器，所述障碍物检测传感器分别安装于第一清洁机构的底座的四周边缘以及第二清洁机构的底座的四周边缘。
5.如权利要求4所述的一种玻璃幕墙越障清洁机器人，其特征在于，所述前擦拭组件以及后擦拭组件均为清洁毛刷。
6.如权利要求5所述的一种玻璃幕墙越障清洁机器人，其特征在于，所述驱动机构包括车轮以及用于驱动车轮转动的电机。
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