CN112535426A - 洁布装置、包含该洁布装置的擦窗机器人的系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了洁布装置、包含该洁布装置的擦窗机器人的系统及控制方法，所述洁布装置包括截面为梯形的外壳体，外壳体设有第一开口，在外壳体内且与第一开口配合安装有若干锥台形的气液分离部，气液分离部的下方设有能够作用在清洁布上刮除污水的弹性刮板，弹性刮板位于外壳体的下游侧，同时弹性刮板一端设于气液分离部上，另一端与清洁布配合，与弹性刮板相对侧设有连接至清水箱且能够向清洁布喷水的喷水装置；本发明的技术目的在于提供洁布装置、包含该洁布装置的擦窗机器人的系统及控制方法。

Description

洁布装置、包含该洁布装置的擦窗机器人的系统及控制方法

本申请是申请日为2019年09月28日、申请号为201910928109.4、发明名称为“高效擦窗机器人”申请的分案申请。

技术领域

本发明属于机器人领域，特别涉及洁布装置、包含该洁布装置的擦窗机器人的系统及控制方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，不管是住宅还是高层建筑的玻璃面越来越多，因此窗户玻璃清洁不是一件容易的事情，特别是对于高层建筑来说，要隔很久的时间才会清洁一次，而且要清洁工人在高空作业对于安全性来说也是一种考验。而住宅建筑的外用玻璃同样难以清理，人工清理存在一定的安全隐患，所以擦窗机器人应运而生。而现有的擦窗机器人玻璃擦拭不干净，擦窗效率低，因此需要一种更好的擦窗机器人。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的技术目的在于提供洁布装置、包含还洁布装置的擦窗机器人的系统及控制方法。

本发明通过以下技术方案实现：

高效擦窗机器人，包括:呈矩形盒体状的机器人本体，机器人本体的底部设行走装置及能够使得机器人吸附在玻璃表面的吸附机构，所述机器人本体内设有能够对机器人底面玻璃进行清洁的清洁装置及对清洁装置的清洁布进行清洁的洁布装置，所述机器人本体侧面设有一便于更换清洁布的侧开门；所述机器人本体内还设有与洁布装置连接的清水箱及污水箱。

其中，所述清洁装置包括两个转筒及至少一个转筒设有与转筒连接并能够驱动转筒转动的马达，两转筒上配合安装有能够跟随转筒转动的环形的清洁布，转筒安装在清洁布的内侧并使得清洁布刚好紧绷，侧开门设于马达的相对面，所述转筒外圆柱面上设有若干防滑凸起，所述机器人本体内还设有一擦窗辅助装置，所述擦窗辅助装置包括安装于两转筒之间且位于环形的清洁布内侧的活动板，活动板通过安装在机器人本体内的电动伸缩杆能够上下伸缩地安装在机器人本体内，通过电动伸缩杆的伸缩能够调节活动板作用在清洁布上的力，所述电动伸缩杆设于侧开门的相对侧。

洁布装置包括截面为梯形的外壳体，外壳体设有第一开口，在外壳体内且与第一开口配合安装有若干锥台形的气液分离部，气液分离部的下方设有能够作用在清洁布上刮除污水的弹性刮板，弹性刮板位于外壳体的下游侧，即位于沿清洁布移动方向的下侧，同时弹性刮板一端设于气液分离部上，另一端与清洁布配合，与弹性刮板相对侧设有连接至清水箱且能够向清洁布喷水的喷水装置；

所述气液分离部包括安装在内管体内的呈锥体状的螺旋叶片，靠近清洁布端为螺旋叶片的大端，另一端为小端，内管体外套设有外管体，螺旋叶片靠近小端侧与内管体相接位置设有若干通向外管体的液孔，所述内管体与外管体之间及内管体小端连接有负压气泵。

洁布装置还包括设于外壳体相对于清洁布另一侧且用于支撑清洁布的支板，所述支板上形成有若干的细孔。

转筒安装在支杆上，所述支杆包括内杆及套设于内杆外的外杆，转筒设于外杆上，内杆上设有与外杆端面配合的压缩弹簧，所述内杆与外杆之间设有限位结构，所述外杆远离弹簧的一端设为椎体结构，椎体结构配合安装有锥形轴承，所述锥形轴承安装在侧开门上，侧开门关上刚使得锥形轴承与椎体结构形成配合。

所述转筒呈橄榄型，所述清洁布具有弹性，所述清洁布的结构与橄榄型的转筒结构适配，所述清洁布内嵌入设有内筋，内筋设置的角度与清洁布的边呈70-110°。

弹性刮板后端的内管体上设有连通至外管体的液孔；内管体与外管体之间、内管体分别连接至污水箱。

擦窗机器人的控制系统，还包括设于机器人本体内的MCU，所述行走装置、吸附机构、清洁装置及洁布装置均与MCU连接；活动板底部的设有与MCU连接的压力传感器，所述马达、电动伸缩杆、喷水装置、负压气泵分别与MCU连接。

基于上述技术方案的高效擦窗机器人的控制方法，包括如下步骤：

步骤一，在需要使用该擦窗机器人时，控制吸附机构及行走装置工作；

步骤二，控制清洁装置、洁布装置工作，使得清洁装置上的清洁布对玻璃表面进行清洁，洁布装置按照设定对清洁布进行清洁，MCU控制马达启动，马达带动转筒转动，在洁布装置清洁时，设置的弹性刮板对脏污进行刮除，MCU控制喷水装置向清洁布喷水，使得清洁布湿润，便于清洁清洁布，控制负压气泵工作，使得内筒体与外筒体内的污水被吸至污水箱；

压力传感器将测得的压力实时传给MCU，当测得的压力大于设定值时，MCU控制电动伸缩杆缩短设定距离，直到压力传感器测得的值在设定区间；当压力传感器测得的压力值小于设定值时，MCU控制电动伸缩杆伸长设定距离，直到压力传感器测得的值在设定区间。

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是:

本擦窗机器人能够便于更换清洁布，并且能够一边清洗一边清洁，能够极大提高擦窗的效率及擦窗的清洁程度。

附图说明

图1是擦窗机器人的仰视结构示意图；

图2是活动板的安装结构示意图；

图3是支杆的结构示意图；

图4是洁布装置的结构示意图；

图5是清洁布的局部展开图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述。

实施例一：

如图1-图5所示的本申请的高效擦窗机器人，包括:呈矩形盒体状的机器人本体1，机器人本体1的底部设行走装置9及能够使得机器人吸附在玻璃表面的吸附机构2，上述的行走装置9能够驱动擦窗机器人行走，所述机器人本体1内设有能够对机器人底面玻璃进行清洁的清洁装置3及对清洁装置3的清洁布进行清洁的洁布装置6，所述机器人本体1侧面设有一便于更换清洁布的侧开门101；所述机器人本体1本体内还设有与洁布装置连接的清水箱5及污水箱7，擦窗机器人内还设有对连接至各用电器件的蓄电池（未示出）。

本申请的高效擦窗机器人，所述清洁装置3包括两个转筒32及至少一个转筒设有与转筒连接并能够驱动转筒转动的马达31，两转筒32上配合安装有能够跟随转筒转动的环形的清洁布4，转筒32安装在清洁布4的内侧并使得清洁布刚好紧绷，清洁布4具备一定的弹性，实际设置中，可设置一个转筒位置能够微调，从而确保转筒的安装符合要求，侧开门101设于马达31的相对面，所述转筒32外圆柱面上设有若干防滑凸起（未示出），防滑凸起为向外凸起的若干平行于转筒32轴线的条形凸起，凸起高度为2-3mm，宽度为1-3mm，从而能够提高清洁布在转筒表面的附着能力；所述机器人本体1内还设有一擦窗辅助装置，所述擦窗辅助装置包括安装于两转筒之间且位于环形的清洁布内侧的活动板103，活动板103通过安装在机器人本体内的电动伸缩杆102能够上下伸缩地安装在机器人本体内，通过电动伸缩杆102的伸缩能够调节活动板作用在清洁布上的力，所述电动伸缩杆102设于侧开门的相对侧，活动板的底面设有压力传感器，从而便于调节清洁布与被清洁物表面之间的力，达到更优的清洁功能。

本申请的高效擦窗机器人，所述洁布装置6包括截面为梯形的外壳体61，外壳体61设有第一开口63，在外壳体内且与第一开口配合安装有若干锥台形的气液分离部64，气液分离部64的下方设有能够作用在清洁布上刮除污水的弹性刮板644，弹性刮板644位于外壳体61的下游侧，即位于沿清洁布移动方向的下侧，同时弹性刮板644一端设于气液分离部64上，另一端与清洁布配合，与弹性刮板644相对侧设有连接至清水箱且能够向清洁布喷水的喷水装置645；

所述气液分离部64包括安装在内管体641内的呈锥体状的螺旋叶片642，靠近清洁布端为螺旋叶片的大端，另一端为小端，内管体641外套设有外管体646，螺旋叶片靠近小端侧与内管体641相接位置设有若干通向外管体646的液孔647，所述内管体641与外管体646之间及内管体641小端连接有负压气泵643。设有的气液分离部64能够将清洁布4上的污水通过负压泵至气液分离部64中，并通过设有的液孔排出至污水箱7中，该方式对清洁布的清洁高效，且结构简单，占用空间小，将支板66上设有若干的孔，能够配合气液分离部64的工作，是的气流顺利进入到气液分离部64中，支板66外侧的气体穿过清洁布4进入气液分离部64中，提高清洁效率。

本申请的高效擦窗机器人，洁布装置6还包括设于外壳体61相对于清洁布另一侧且用于支撑清洁布的支板66，所述支板66上形成有若干的细孔，所述支板66上的细孔能够使得空气流通，从而能够便于负压气泵工作。

本申请的高效擦窗机器人，转筒32安装在支杆8上，所述支杆8包括内杆81及套设于内杆外的外杆82，转筒设于外杆上，内杆81上设有与外杆端面配合的压缩弹簧806，所述内杆81与外杆82之间设有限位结构804，所述外杆82远离弹簧的一端设为椎体结构，椎体结构805配合安装有锥形轴承803，所述锥形轴承安装在侧开门上，侧开门关上刚使得锥形轴承与椎体结构形成配合，在使用时，停机后，可打开侧开门，拉出外杆82，从而便于更换清洁布，更换完成后，将外杆推进去，再关上侧开门即可，使用方面。

本申请的高效擦窗机器人，所述转筒呈橄榄型，所述清洁布4具有弹性，所述清洁布的结构与橄榄型的转筒结构适配，所述清洁布内嵌入设有内筋41，内筋设置的角度与清洁布的边呈70-110°，优选地，可为80°、90°、100°，该结构从而使得清洁布能够在工作状态展开，并能够提高其韧性，增强耐用性从而能够避免或减小清洁布打卷的可能性,以免影响清洁,同时能够提高清洁的效果,其中内筋可为橡胶或钢丝结构,内筋的结构不影响清洁布的厚度。

本申请的高效擦窗机器人，弹性刮板644后端的内管体上设有连通至外管体的液孔647；内管体641与外管体646之间、内管体分别连接至污水箱（具体未示出）。

本申请的高效擦窗机器人的控制系统，其特征在于，还包括设于机器人本体内的MCU，所述行走装置9、吸附机构2、清洁装置3及洁布装置6均与MCU连接；活动板底部的设有与MCU连接的压力传感器，所述马达31、电动伸缩杆102、喷水装置645、负压气泵分别与MCU连接。

本申请的高效擦窗机器人的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，在需要使用该擦窗机器人时，控制吸附机构2及行走装置9工作；

步骤二，控制清洁装置、洁布装置工作，使得清洁装置上的清洁布对玻璃表面进行清洁，洁布装置按照设定对清洁布进行清洁，MCU控制马达31启动，马达31带动转筒转动，在洁布装置清洁时，设置的弹性刮板644对脏污进行刮除，MCU控制喷水装置向清洁布4喷水，使得清洁布湿润，便于清洁清洁布，控制负压气泵工作，使得内筒体与外筒体内的污水被吸至污水箱；

压力传感器将测得的压力实时传给MCU，当测得的压力大于设定值时，MCU控制电动伸缩杆102缩短设定距离，直到压力传感器测得的值在设定区间；当压力传感器测得的压力值小于设定值时，MCU控制电动伸缩杆伸长设定距离，直到压力传感器测得的值在设定区间。

通过上述的擦窗机器人的控制系统及控制方法,能够有效控制擦窗及其人的擦窗方法,达到更好的清洁窗户的效果。

以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请方案的范围内。

Claims (10)

1.洁布装置，其特征在于，所述洁布装置（6）包括截面为梯形的外壳体（61），外壳体（61）设有第一开口（63），在外壳体内且与第一开口配合安装有若干锥台形的气液分离部（64），气液分离部（64）的下方设有能够作用在清洁布上刮除污水的弹性刮板（644），弹性刮板（644）位于外壳体（61）的下游侧，同时弹性刮板（644）一端设于气液分离部（64）上，另一端与清洁布配合，与弹性刮板（644）相对侧设有连接至清水箱且能够向清洁布喷水的喷水装置（645）。

2.如权利要求1所述的洁布装置，其特征在于，所述气液分离部（64）包括安装在内管体（641）内的呈锥体状的螺旋叶片（642），靠近清洁布端为螺旋叶片的大端，另一端为小端，内管体（641）外套设有外管体（646），螺旋叶片靠近小端侧与内管体（641）相接位置设有若干通向外管体（646）的液孔（647）。

3.如权利要求1所述的洁布装置，其特征在于，洁布装置（6）还包括设于外壳体（61）相对于清洁布另一侧且用于支撑清洁布的支板（66），所述支板（66）上形成有若干的细孔。

4.如权利要求1所述的洁布装置，其特征在于，弹性刮板（644）后端的内管体上设有连通至外管体的液孔（647）；内管体（641）与外管体（646）之间、内管体分别连接至污水箱。

5.如权利要求2所述的洁布装置，其特征在于，所述内管体（641）与外管体（646）之间及内管体（641）小端连接有负压气泵（643）。

6.如权利要求1或3所述的洁布装置，其特征在于，弹性刮板（644）与用于支撑清洁布的支板（66）之间配合设有清洁布（4）；所述清洁布（4）还配合安装有清洁装置（3），所述清洁装置（3）包括两个转筒（32）及至少一个转筒设有与转筒连接并能够驱动转筒转动的马达（31），两转筒（32）上配合安装有能够跟随转筒转动的环形的清洁布（4），转筒（32）安装在清洁布（4）的内侧并使得清洁布刚好紧绷，侧开门（101）设于马达（31）的相对面，所述转筒（32）外圆柱面上设有若干防滑凸起，所述机器人本体（1）内还设有一擦窗辅助装置，所述擦窗辅助装置包括安装于两转筒之间且位于环形的清洁布内侧的活动板（103），活动板（103）通过安装在机器人本体内的电动伸缩杆（102）能够上下伸缩地安装在机器人本体内，通过电动伸缩杆（102）的伸缩能够调节活动板作用在清洁布上的力，所述电动伸缩杆（102）设于侧开门的相对侧。

7.如权利要求7所述的洁布装置，其特征在于，所述转筒（32）安装在支杆（8）上，所述支杆（8）包括内杆（81）及套设于内杆外的外杆（82），转筒设于外杆上，内杆（81）上设有与外杆端面配合的压缩弹簧（806），所述内杆（81）与外杆（82）之间设有限位结构（804），所述外杆（82）远离弹簧的一端设为椎体结构，椎体结构（805）配合安装有锥形轴承（803），所述锥形轴承安装在侧开门上，侧开门关上刚使得锥形轴承与椎体结构形成配合。

8.如权利要求7或8所述的洁布装置，其特征在于，所述转筒呈橄榄型，所述清洁布（4）具有弹性，所述清洁布的结构与橄榄型的转筒结构适配，所述清洁布内嵌入设有内筋（41），内筋设置的角度与清洁布的边呈70-110°。

9.一种应用权利要求1-8任一项的擦窗机器人的系统，其特征在于，包括机器人本体（1），机器人本体（1）的底部设行走装置（9）及能够使得机器人吸附在玻璃表面的吸附机构（2），所述机器人本体（1）内设有能够对机器人底面玻璃进行清洁的清洁装置（3）及对清洁装置（3）的清洁布进行清洁的洁布装置（6），所述机器人本体（1）侧面设有一便于更换清洁布的侧开门（101）；所述机器人本体（1）内还设有与洁布装置连接的清水箱（5）及污水箱（7），还包括设于机器人本体内的MCU，所述行走装置（9）、吸附机构（2）、清洁装置（3）及洁布装置（6）均与MCU连接；活动板底部的设有与MCU连接的压力传感器，马达（31）、电动伸缩杆（102）、喷水装置（645）、负压气泵分别与MCU连接。

10.根据权利要求9的擦窗机器人的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，在需要使用该擦窗机器人时，控制吸附机构（2）及行走装置（9）工作；

步骤二，控制清洁装置、洁布装置工作，使得清洁装置上的清洁布对玻璃表面进行清洁，洁布装置按照设定对清洁布进行清洁，MCU控制马达（31）启动，马达（31）带动转筒转动，在洁布装置清洁时，设置的弹性刮板（644）对脏污进行刮除，MCU控制喷水装置向清洁布（4）喷水，使得清洁布湿润，便于清洁清洁布，控制负压气泵工作，使得内筒体与外筒体内的污水被吸至污水箱；

压力传感器将测得的压力实时传给MCU，当测得的压力大于设定值时，MCU控制电动伸缩杆（102）缩短设定距离，直到压力传感器测得的值在设定区间；当压力传感器测得的压力值小于设定值时，MCU控制电动伸缩杆伸长设定距离，直到压力传感器测得的值在设定区间。

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