CN111963493B - 吊扇除尘机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吊扇除尘机器人，包括活动底座、旋转支架、第一支撑臂、第二支撑臂、活动清洁部和控制器；控制器分别与活动底座、旋转支架和活动清洁部电连接，控制器设置在活动底座内；旋转支架包括旋转部、支撑架和第一滑动部；第二支撑臂包括第二滑轨，活动清洁部连接在第二滑轨上并可在第二滑轨内移动。本发明提供的吊扇除尘机器人通过设置活动底座、旋转支架和能够移动的活动清洁部，能够移动至吊扇下方，通过控制器控制活动清洁部贴合在吊扇叶片上布满灰尘的一侧端面上，通过移动活动清洁部，清洁吊扇叶片，还能通过旋转支架的旋转，继续清理其他吊扇叶片，能够方便高效率地完成吊扇清洁，确保吊扇清洁的安全性以及良好的洁净度。

Description

吊扇除尘机器人

技术领域

本发明涉及工业辅助设备领域，特别是涉及一种吊扇除尘机器人。

背景技术

吊扇是一种悬置在空中，风向自天花板往地面吹的气流驱动装置，被广泛应用于家庭、地铁站厅和工厂车间等场所，具有较好的通风和降温消暑效果。尤其是对于工厂车间当中的吊扇，往往采用大功率、大叶片的吊扇，不仅噪音较小，风力也较大，十分有利于在具有较大空间的车间当中使用。

然而，吊扇上往往容易积累灰尘，不仅影响环境卫生，还可能对吊扇的正常运行产生不利影响，因此需要定期进行除尘处理。然而，吊扇悬置在天花板上，除尘作业需要在空中进行，具有一定的危险性，除尘作业较为不便。并且，由于每个吊扇至少具有三个或三个以上的叶片，并且叶片往往容易随轴转动，人工清理难度较大且效率较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种吊扇除尘机器人。

第一个方面，本申请提供了一种吊扇除尘机器人，包括活动底座、旋转支架、第一支撑臂、第二支撑臂、活动清洁部和控制器；所述控制器分别与所述活动底座、所述旋转支架和所述活动清洁部电连接，所述控制器设置在所述活动底座内；

所述旋转支架包括旋转部、支撑架和第一滑动部，所述旋转部设置在所述活动底座的顶端面，所述支撑架包括预定长度的第一滑轨，所述第一滑动部设置在所述第一滑轨内并可在所述第一滑轨内移动；

所述第一支撑臂的第一端与所述第一滑动部连接，所述第一支撑臂的第二端与所述第二支撑臂连接，所述第一支撑臂的长度方向与所述第一滑轨的长度方向成预设锐角，所述第二支撑臂与所述活动底座的间距大于所述支撑架顶端与所述活动底座的间距；

所述第二支撑臂包括第二滑轨，所述活动清洁部连接在所述第二滑轨上并可在所述第二滑轨内移动。

在第一个方面的某些实现方式中，所述活动清洁部包括第二滑动部、第三支撑臂和清洁块；

所述第三支撑臂与所述第二支撑臂垂直；所述第三支撑臂的第一端与所述第二滑动部连接，所述第三支撑臂的第二端与所述清洁块可拆卸连接。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述第三支撑臂包括上臂部和下臂部，所述第二滑动部包括立柱和滑块；所述滑块连接在所述第二滑轨上并可在所述第二滑轨内移动，所述立柱与所述滑块的顶端面垂直连接；所述下臂部与所述立柱的底端连接，所述上臂部与所述立柱活动连接，所述上臂部可沿所述立柱的长度方向移动；所述上臂部和所述下臂部均设置有清洁块。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述立柱上设有齿条，所述上臂部包括齿轮和齿轮驱动电机；所述齿轮驱动电机与所述控制器电连接，所述齿轮驱动电机的动力输出轴与所述齿轮传动连接。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述清洁块包括连接板、卡扣部和抹布，所述抹布设置在所述连接板的一侧端面上，所述卡扣部设置在所述连接板的另一侧端面上，所述卡扣部可卡扣连接在所述第三支撑臂上。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述活动底座包括电机、若干滚轮和至少一个驱动轮，所述电机与所述控制器电连接，所述电机与所述驱动轮传动连接。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述旋转支架包括旋转电机、变速器和液压机构；所述旋转电机与所述控制器电连接，所述液压机构与所述控制器电连接；所述旋转电机通过所述变速器与所述旋转部传动连接；所述液压机构与所述第一滑动部连接，所述第一滑动部可在所述液压机构的驱动下移动。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述活动清洁部的数量为三个，三个所述活动清洁部相互平行。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述旋转支架还包括视觉传感器，所述视觉传感器与所述控制器电连接。

本发明的实施例中提供的技术方案带来如下有益技术效果：

本发明提供的吊扇除尘机器人通过设置活动底座、旋转支架和能够移动的活动清洁部，能够移动至吊扇下方，通过控制器控制活动清洁部贴合在吊扇叶片上布满灰尘的一侧端面上，通过移动活动清洁部，清洁吊扇叶片，还能通过旋转支架的旋转，继续清理其他吊扇叶片，无需采用人工，能够方便高效率地完成吊扇清洁，确保吊扇清洁的安全性以及良好的洁净度。

本申请附加的方面和优点将在后续部分中给出，并将从后续的描述中详细得到理解，或通过对本发明的具体实施了解到。

附图说明

图1为本发明一实施例中吊扇除尘机器人的结构示意图；

图2为本发明另一实施例中吊扇除尘机器人的结构示意图；

图3为本发明一实施例中吊扇除尘机器人局部平面结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的可能的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文已经通过附图描述的实施例。通过参考附图描述的实施例是示例性的，用于使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面，而不能解释为对本发明的限制。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本发明的特征是非必要技术的，则可能将这些技术细节予以省略。

相关领域的技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及该技术方案如何解决上述的技术问题进行详细说明。

本申请第一个方面的实施例提供了一种吊扇除尘机器人，如图1所示，包括活动底座100、旋转支架200、第一支撑臂300、第二支撑臂400、活动清洁部500和控制器(图中未示出)；控制器分别与活动底座100、旋转支架200和活动清洁部500电连接，控制器设置在活动底座100内。

旋转支架200包括旋转部210、支撑架220和第一滑动部230，旋转部210设置在活动底座100的顶端面，支撑架220包括预定长度的第一滑轨221，第一滑动部230设置在第一滑轨221内并可在第一滑轨221内移动。

第一支撑臂300的第一端与第一滑动部230连接，第一支撑臂300的第二端与第二支撑臂400连接，第一支撑臂300的长度方向与第一滑轨221的长度方向成预设锐角，第二支撑臂400与活动底座100的间距大于支撑架220顶端与活动底座100的间距；第二支撑臂400包括第二滑轨410，活动清洁部500连接在第二滑轨410上并可在第二滑轨410内移动。

本申请中提到的控制器可以是吊扇除尘机器人中各种动力装置的控制按钮，通过这些控制按钮控制各个动力装置的运行状态以及运行时间。控制器还可以是一种具有逻辑运算能力的处理器，可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，通用处理器，DSP(Digital Signal Processor，数据信号处理器)，ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)，FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。该控制器用来控制吊扇除尘机器人上可能存在的各种用电器或者传感器的工作，以及对有关信息的处理，以及指令的输出和执行。

旋转支架200可在活动底座100上旋转，这种旋转是在控制器的控制之下，根据需要进行一定角度范围内的移动。具体而言，例如当吊扇具有三个叶片时，旋转支架200每次旋转的角度是120°。旋转支架200旋转，带动连接在旋转支架200上的所有零部件转动，使得活动清洁部500能够从一个吊扇叶片10移动到另一个吊扇叶片10上，一次清洁多个吊扇叶片10。

支撑架220通常沿竖直方向设置，即垂直地面方向，支撑架220至少包括一个滑轨，即第一滑轨221，该第一滑轨221具有一定的长度，能够使得第一滑动部230在竖直方向上一定高度范围内移动，也使得第一支撑臂300、第二支撑臂400和活动清洁部500在一定高度范围内移动。由于吊扇的高度不特定，为适应这种情况，第一滑动部230在第一滑轨221上移动，直到活动清洁部500能够贴合在吊扇叶片10上，再使得第一滑动部230与第一滑轨221相对固定，便于活动清洁部500进行清洁作业。

第一支撑臂300的作用是连接第二支撑臂400与第一滑动部230，将第二支撑臂400支撑在第一滑动部230上，并使得第二支撑臂400间隔支撑架220一定的间距，避开吊扇的电机部分，尽量使得活动清洁部500的运动轨迹全面覆盖吊扇叶片10。第一支撑臂300的长度方向与第一滑轨221的长度方向成预设锐角，且第二支撑臂400在竖直方向上高于支撑架220的顶端，即是回避吊扇的电机部分的具体措施。

第二支撑臂400上的关键部件包括第二滑轨410，活动清洁部500可在第二滑轨410上移动，在移动过程中擦拭吊扇叶片10。由于吊扇叶片10朝向天花板一侧的端面背向重力方向，是灰尘的主要累积位置，因此活动清洁部500可直接与吊扇叶片10朝向天花板一侧的端面抵接即可。在初次对接时，第一滑动部230滑动到一定的高度，使得第二支撑臂400和活动清洁部500位于两个吊扇叶片10之间的间隙内，且位于吊扇叶片10朝向天花板一侧的端面的上方。旋转部210旋转，将活动清洁部500移动至吊扇叶片10正上方，第一滑动部230下降，将活动清洁部500贴合在吊扇叶片10的端面上。活动清洁部500从吊扇叶片10的一端移动至另一端，可擦拭一遍吊扇叶片10。

本发明提供的吊扇除尘机器人通过设置活动底座100、旋转支架200和能够移动的活动清洁部500，能够移动至吊扇下方，通过控制器控制活动清洁部500贴合在吊扇叶片10上布满灰尘的一侧端面上，通过移动活动清洁部500，清洁吊扇叶片10，还能通过旋转支架200的旋转，继续清理其他吊扇叶片10，无需采用人工，能够方便高效率地完成吊扇清洁，确保吊扇清洁的安全性以及良好的洁净度。

可选的，在第一个方面实施例的某些实现方式中，如图2所示，活动清洁部500包括第二滑动部510、第三支撑臂520和清洁块530；

第三支撑臂520与第二支撑臂400垂直；第三支撑臂520的第一端与第二滑动部510连接，第三支撑臂520的第二端与清洁块530可拆卸连接。

在本实现方式中，活动清洁部500不仅整体可沿第二滑轨410移动，而且能够改变自身的结构状态，其中的清洁块530可沿第二滑动部510相对第二滑轨410上下移动。从而实现对吊扇叶片10的贴合力度进行微调。

再者，结合上述实现方式，在第一个方面实施例的另一些实现方式中，如图2所示，第三支撑臂520包括上臂部521和下臂部522，第二滑动部510包括立柱511和滑块512；滑块512连接在第二滑轨410上并可在第二滑轨410内移动，立柱511与滑块512的顶端面垂直连接；下臂部522与立柱511的底端连接，上臂部521与立柱511活动连接，上臂部521可沿立柱511的长度方向移动；上臂部521和下臂部522均设置有清洁块530。

本实现方式中，存在上下两个清洁块530对吊扇叶片10进行清洁，该上下两个清洁块530的相对距离可变化，在上臂部521和下臂部522的相对移动下，上下两个清洁块530能够夹持在吊扇叶片10上，对吊扇叶片10进行更全面地清洁。

可选的，上臂部521可沿立柱511的长度方向移动的具体实现方式有很多，其中一种是，立柱511上设有齿条，上臂部521包括齿轮和齿轮驱动电机；齿轮驱动电机与控制器电连接，齿轮驱动电机的动力输出轴与齿轮传动连接。另外，还可以采用在上臂部521上设置气动装置，通过压缩空气控制上臂部521的运动，实现上臂部521和下臂部522的合拢和张开。

可选的，结合第一个方面实施例和上述实现方式，在第一个方面实施例的某些实现方式中，清洁块530包括连接板(图中未示出)、卡扣部(图中未示出)和抹布(图中未标注)，抹布设置在连接板的一侧端面上，卡扣部设置在连接板的另一侧端面上，卡扣部可卡扣连接在第三支撑臂520上。通过卡扣连接的方式实现清洁块530与第三支撑臂520的连接，能够方便地进行清洁块530的更换，能够提高吊扇除尘机器人的除尘效率。

可选的，结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，活动底座100包括电机(图中未示出)、若干滚轮(图中未示出)和至少一个驱动轮(图中未示出)，电机与控制器电连接，电机与驱动轮传动连接。简易的吊扇除尘机器人可以依靠人工驱动，将其推动到吊扇下方，再进行吊扇除尘作业。但在活动底座100中设置电机，以及滚轮和驱动轮，使得吊扇除尘机器人能够自行运动，进一步降低人员参与，提高自动化程度。电机与驱动轮的具体连接方式，相关领域技术人员能够获知，并非本申请的改进重点，不做更多叙述。

可选的，结合第一个方面的实施例和上述实现方式，在第一个方面实施例的某些实现方式中，旋转支架200包括旋转电机(图中未示出)、变速器(图中未示出)和液压机构(图中未示出)；旋转电机与控制器电连接，液压机构与控制器电连接；旋转电机通过变速器与旋转部210传动连接；液压机构与第一滑动部230连接，第一滑动部230可在液压机构的驱动下移动。变速器和液压结构的具体结构为相关领域技术人员所知，采用符合规格的现有产品即可，非本申请的改进点，不做展开叙述，但不应视为不清楚或无法实现。

实际上，旋转支架200上驱动支撑架220上第一滑动部230移动的装置也可采用气动装置，但采用液压机构，能够使得第一滑动部230以及相关的第二支撑臂400和活动清洁部500能够更稳定，尺寸也能够设置更大，结构更复杂。

可选的，结合第一个方面的实施例和上述实现方式，在第一个方面实施例的某些实现方式中，如图3所示，活动清洁部500的数量为三个，三个活动清洁部500相互平行。设置在第二支撑臂400上的活动清洁部500不仅仅只有一个，为了一次定位多次擦拭吊扇叶片10，可在第二支撑臂400上设置多个活动清洁部500，每个活动清洁部500擦拭一遍吊扇叶片10。第二支撑臂400的长度应该设置足够长，一方面需要全面覆盖吊扇叶片10的所有需要擦拭的区域，另一方面又需要为多个活动清洁部500提供容纳空间。

可选的，为进一步提高吊扇除尘机器人的自动化，结合第一个方面的实施例和上述实现方式，在第一个方面实施例的某些实现方式中，旋转支架200还包括视觉传感器(图中未示出)，视觉传感器与控制器电连接。视觉传感器用于获取图像信息，例如具体可采用摄像头或者照相机，在控制器中装载有计算机视觉程序，当视觉传感器获取到吊扇的图像时，控制器能够确定吊扇的位置，控制吊扇除尘机器人移动至吊扇正下方，然后进行相应除尘操作。借助于视觉传感器，可使得机器人能够自动移动至工厂车间的吊扇下方。

当然，在吊扇除尘机器人上还可以设置其他种类的传感器，例如压力传感器，具体可设置在活动清洁部500上，当活动清洁部500向下运动抵靠在吊扇叶片10上时，压力传感器检测其中的清洁块530与吊扇叶片10之间的压力，并且将压力对应的信号传输到控制器，控制器判断到压力达到或超过一定阈值，控制活动清洁部500停止向下运动，开始进行擦拭作业。借助这些传感器，可以使得吊扇除尘机器人具有较高的自动化，进一步提高吊扇除尘的效率。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种吊扇除尘机器人，其特征在于，包括活动底座、旋转支架、第一支撑臂、第二支撑臂、活动清洁部和控制器；所述控制器分别与所述活动底座、所述旋转支架和所述活动清洁部电连接，所述控制器设置在所述活动底座内；所述活动清洁部包括第二滑动部、第三支撑臂和清洁块；所述第三支撑臂与所述第二支撑臂垂直；所述第三支撑臂的第一端与所述第二滑动部连接，所述第三支撑臂的第二端与所述清洁块可拆卸连接；所述活动清洁部的数量为三个，三个所述活动清洁部相互平行；

所述旋转支架包括视觉传感器、压力传感器、旋转部、支撑架、第一滑动部、旋转电机、变速器和液压机构，所述旋转部设置在所述活动底座的顶端面，所述支撑架包括预定长度的第一滑轨，所述第一滑动部设置在所述第一滑轨内并可在所述第一滑轨内移动；所述视觉传感器与所述控制器电连接，所述压力传感器与所述控制器信号连接，所述视觉传感器用于获取吊扇的图像信息，所述压力传感器设置在所述活动清洁部上，用于获取所述清洁块与吊扇叶片之间的压力；所述旋转电机与所述控制器电连接，所述液压机构与所述控制器电连接；所述旋转电机通过所述变速器与所述旋转部传动连接；所述液压机构与所述第一滑动部连接，所述第一滑动部可在所述液压机构的驱动下移动；

所述第一支撑臂的第一端与所述第一滑动部连接，所述第一支撑臂的第二端与所述第二支撑臂连接，所述第一支撑臂的长度方向与所述第一滑轨的长度方向成预设锐角，所述第二支撑臂与所述活动底座的间距大于所述支撑架顶端与所述活动底座的间距；

所述第二支撑臂包括第二滑轨，所述活动清洁部连接在所述第二滑轨上并可在所述第二滑轨内移动。

2.根据权利要求1所述的吊扇除尘机器人，其特征在于，所述第三支撑臂包括上臂部和下臂部，所述第二滑动部包括立柱和滑块；所述滑块连接在所述第二滑轨上并可在所述第二滑轨内移动，所述立柱与所述滑块的顶端面垂直连接；所述下臂部与所述立柱的底端连接，所述上臂部与所述立柱活动连接，所述上臂部可沿所述立柱的长度方向移动；所述上臂部和所述下臂部均设置有清洁块。

3.根据权利要求2所述的吊扇除尘机器人，其特征在于，所述立柱上设有齿条，所述上臂部包括齿轮和齿轮驱动电机；所述齿轮驱动电机与所述控制器电连接，所述齿轮驱动电机的动力输出轴与所述齿轮传动连接。

4.根据权利要求1所述的吊扇除尘机器人，其特征在于，所述清洁块包括连接板、卡扣部和抹布，所述抹布设置在所述连接板的一侧端面上，所述卡扣部设置在所述连接板的另一侧端面上，所述卡扣部可卡扣连接在所述第三支撑臂上。

5.根据权利要求1所述的吊扇除尘机器人，其特征在于，所述活动底座包括电机、若干滚轮和至少一个驱动轮，所述电机与所述控制器电连接，所述电机与所述驱动轮传动连接。

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