CN113287989A - 一种玻璃幕墙清洁机器人及其清洁步态规划方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种玻璃幕墙清洁机器人及其清洁步态规划方法，其中。玻璃幕墙清洁机器人包括：框架、至少三个制动组件以及在框架内并排设置的至少三个吸盘组件，所述框架至少包括一对横杆，至少三个所述制动组件并排设置在一对横杆之间；所述制动组件包括驱动电机、同步带以及一对同步轮，一对所述同步轮分别设置一对所述横杆上，所述同步带绕设一对所述同步轮处，所述驱动电机的输出端同轴连接其中一所述同步轮；吸盘组件设置于所述同步带上，且吸盘组件与同步带相对移动或同步移动。本申请实现了将框架与履带的融合，改善了框架式机械结构设计的简单化，降低整体重量，通过增加履带式机械设计提升整体结构实现的灵活性、以及增加清洁的全覆盖率。

Description

一种玻璃幕墙清洁机器人及其清洁步态规划方法

技术领域

本发明涉及幕墙机器人技术领域，特别涉及一种玻璃幕墙清洁机器人及其清洁步态规划方法。

背景技术

市面上爬壁清洗机器人主要以框架式移动机器人与履带式机器人，其中，框架式移动机器人移动速度慢，且具有间隙性等问题，而履带式机器人普遍结构复杂、体积大。

专利号CN207389349U中公开的一种用于爬壁机器人的吸附与移动系统中爬壁机器人即采用框架式机械结构设计，底部设有用于移动的横向滑台和纵向滑台的框体，框体上设有横向步进电机、纵向步进电机、横向气缸组、纵向气缸组及平台等众多部件，机械结构设计复杂，总体重量偏重，运行时需消耗大量动力，不利于吸盘的稳定吸附，工作时，在初始状态下，爬壁机器人的横向真空吸盘和纵向真空吸盘都吸附于墙面上，之后，纵向真空吸盘吸附于墙面，实现横向滑台相对于爬壁机器人框体向上移动，最后，横向真空吸盘吸附于墙面，实现爬壁机器人框体相对于横向滑台向上移动，如此反复，可实现爬壁机器人的向上攀爬运动。但这种步态规划方式的移动速度较慢，导致爬壁机器人的整体工作效率较低，且移动具有间隙性，不利于机器人真空吸盘的稳定吸附。

专利号CN109528109B中公开的一种具有履带式爬壁机器人的建筑物外立面自动清洗装置及其应用，建筑物外立面自动清洗设备在工作时会被外界的气流干扰，清洗设备的机身会产生振动和摇摆，对清洗设备的正常工作的稳定性和安全性产生不利影响，因此其需要搭配相应的设备与建筑外立面形成足够的吸附力，才能在工作时抵抗住各方向吹来的气流，保障整个设备的稳定的工作。然而由于履带式设计使得爬壁机器人体积较大，清扫不能细致，结构复杂，且移动虽稳但却笨重。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种玻璃幕墙清洁机器人及其清洁步态规划方法，解决了现有技术中框架式爬壁机器人的整体工作效率较低，且移动具有间隙性，以及履带式设计使得爬壁机器人体积较大，清扫不能细致，结构复杂，且移动虽稳但却笨重的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种玻璃幕墙清洁机器人，所述玻璃幕墙清洁机器人包括：框架、至少三个制动组件以及在框架内并排设置的至少三个吸盘组件，

所述框架至少包括一对横杆，至少三个所述制动组件并排设置在一对横杆之间；

所述制动组件包括驱动电机、同步带以及一对同步轮，一对所述同步轮分别设置一对所述横杆上，所述同步带绕设一对所述同步轮处，所述驱动电机的输出端同轴连接其中一所述同步轮；

所述吸盘组件设置于所述同步带上，且所述吸盘组件与所述同步带相对移动或同步移动。

优选地，所述吸盘组件包括：

滑台，所述滑台连接所述吸盘组件；

直线导轨，所述直线导轨连接所述同步带，所述滑台位于所述直线导轨上，且所述滑台在所述直线导轨上往复移动。

优选地，所述吸盘组件还包括：

丝杆机构，所述丝杆机构的固定端连接与所述滑台，且所述丝杆机构输出的直线移动方向朝垂直于所述滑台的移动方向；

吸盘，所述吸盘连接与所述丝杆机构的输出端，且所述吸盘的吸头背离所述同步带，使得所述吸盘能够吸附墙面。

优选地，所述丝杆机构包括:

丝杆电机、主动轮以及从动轮，所述丝杆电机的外壳固定在所述滑台上，所述丝杆电机的输出端连接所述主动轮的轴心处，所述主动轮与所述从动轮啮合传动；

丝杆，所述丝杆的一端与所述从动轮同轴连接，所述丝杆的自由端朝垂直于所述滑台的移动方向，所述吸盘旋接所述丝杆的自由端。

优选地，所述吸盘组件还包括真空泵，所述真空泵设置于所述横杆处，所述真空泵的输出气管连接所述吸盘的接气端。

为实现上述目的，本发明还提出了一种玻璃幕墙清洁机器人的清洁步态规划方法，基于如上所述的玻璃幕墙清洁机器人提出的玻璃幕墙清洁机器人的清洁步态规划方法，所述玻璃幕墙清洁机器人的清洁步态规划方法包括：

控制至少三个吸盘执行吸附墙面的动作；

确定位于玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最末吸盘为第一吸盘；

释放所述第一吸盘的吸力，并控制所述第一吸盘远离墙面移动；

驱动所述第一吸盘所在的第一同步带向玻璃幕墙清洁机器人的移动方向转动，使得所述第一吸盘移动至玻璃幕墙清洁机器人的移动方向的最前端；

驱动框架相对于墙面移动；

开启所述第一吸盘吸附墙面，并继续执行确定位于玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最末吸盘为第一吸盘的步骤。

优选地，所述驱动框架相对于墙面移动之后的步骤还包括：

带动同步带相对于吸附状态下的吸盘移动。

优选地，所述开启所述第一吸盘吸附墙面的步骤之前包括：

判断所述第一吸盘与横杆之间的距离；

当所述第一吸盘与横杆之间的距离小于预设阈值时，停止所述第一吸盘相对于同步带移动并回调移动所述第一吸盘至所述第一吸盘与横杆之间的距离为预设阈值；

当所述第一吸盘与横杆之间的距离为预设阈值时，停止所述第一吸盘相对于同步带移动；

当所述第一吸盘与横杆之间的距离大于预设阈值时，继续执行所述驱动所述第一吸盘所在的第一同步带向玻璃幕墙清洁机器人的移动方向转动的步骤。

优选地，所述第一吸盘包括一个所述吸盘或多个所述吸盘。

在本发明的实施例中，通过设置框架、至少三个制动组件以及在框架内并排设置的至少三个吸盘组件，其中，制动组件包括驱动电机、同步带以及一对同步轮，由制动组件中的驱动电机转动时传动至同步带，使得同步带同步转动，吸盘组件设置在同步带上，使得所述吸盘组件与所述同步带相对移动或同步移动，在所述吸盘组件与所述同步带相对移动的过程中框架以及同步带整体移动，在所述吸盘组件与所述同步带同步移动时，吸盘组件与同步带同步移动。本实施例在玻璃幕墙清洁机器人中实现了将框架式与履带式的融合，改善了框架式机械结构设计的简单化，降低整体重量，通过履带式机械设计增加整体结构实现的灵活性、以及增加清洁的全覆盖率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或示例性中的技术方案，下面将对实施例或示例性描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的获得其他的附图。

图1为本发明实施例一玻璃幕墙清洁机器人的俯向结构示意图；

图2为本发明实施例一玻璃幕墙清洁机器人的立体结构示意图；

图3为本发明实施例一玻璃幕墙清洁机器人的右向结构示意图；

图4为本发明实施例一中制动组件的结构示意图；

图5为本发明实施例一中吸盘组件的结构示意图；

图6为本发明实施例二玻璃幕墙清洁机器人的清洁步态规划方法的第一流程示意图；

图7为本发明实施例二玻璃幕墙清洁机器人的清洁步态规划方法的第二流程示意图；

图8为本发明实施例二中一个吸盘时的步态规划的第一示意图；

图9为本发明实施例二中一个吸盘时的步态规划的第二示意图；

图10为本发明实施例二中两个吸盘时的步态规划的第一示意图；

图11为本发明实施例二中两个吸盘时的步态规划的第二示意图。

1	框架	33	直线导轨
				21	驱动电机	34	吸盘
22	同步轮	35	丝杆
				23	同步带	36	从动轮
31	滑台的固定部	37	主动轮
				32	滑台的移动部	38	丝杆电机

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例一

如图1～5所示，本发明提供了一种玻璃幕墙清洁机器人。

用于在玻璃幕墙上移动清洗，其特征在于，所述玻璃幕墙清洁机器人包括框架1、至少三个制动组件以及在框架1内并排设置的至少三个吸盘组件，

所述框架1至少包括一对横杆，至少三个所述制动组件并排设置在一对横杆之间；

所述制动组件包括驱动电机21、同步带23以及一对同步轮22，一对所述同步轮22分别设置一对所述横杆上，所述同步带23绕设一对所述同步轮22处，所述驱动电机21的输出端同轴连接其中一所述同步轮22；

所述吸盘组件设置于所述同步带23上，且所述吸盘组件与所述同步带23同步移动。

在本实施例中通过一对横杆作为所述玻璃幕墙清洁机器人的框架1，再由同步带23将一对横杆进行连接，即一对横杆之间有了交集，在使用时，玻璃幕墙清洁机器人贴紧墙面向上或向下移动，通过重力的作用，由上端的横杆通过同步带23牵引下端的横杆，其中，同步带23起到支撑以及传递的效果。当然在另一实施例中框架1在已设置一对横杆的基础上也可增设有一对竖杆，由一对横杆与一对竖杆围合成封闭的框状，以便于在平缓的平面移动时，由竖杆可对横杆进行刚性支撑，避免只设置同步带23进行爬升时发生移动方向的偏移。需要说明的是，横杆设有沿横杆走向排列刷子或海绵，刷子或海绵用于清洁墙面。

其中，在上端的横杆处设置驱动电机21、一对同步轮22，一对所述同步轮22分别设置一对所述横杆上，所述同步带23绕设一对所述同步轮22处，所述驱动电机21的输出端同轴连接其中一所述同步轮22，由驱动电机21输出动力转动同步轮22，由同步轮22旋转传动同步带23进行履带式转动，进而带动连接在同步带23上的吸盘组件进行移动，驱动电机21的转动方向为以横杆为转动轴心方向转动，使得在驱动电机21输出时，同步带23可在一对横杆之间同步转动，需要补充的是，所述同步轮22中其中一同步轮22设置在驱动电机21的输出端，另一同步轮22设置有连接件，另一同步轮22通过连接件连接在另一横杆上，其中，所述连接件为U型块，U型块的U型底部外表面固定连接另一横杆，U型块的U型敞口内设置供另一同步轮22转动的转杆，所述转杆为另一同步轮22的轴心，在同步带23传动时，另一同步轮22以及转杆在U型块内转动。

吸盘组件设置在同步带23上，在驱动电机21驱动同步带23传动时，吸盘组件跟随同步带23相对移动或同步移动，具体地，所述吸盘组件包括滑台与直线导轨33，所述直线导轨33固定连接所述同步带23，所述滑台位于所述直线导轨33上滑动。当然在滑台保持位置不变时，在同步带23转动时，直线导轨33与滑台相对移动，而直线导轨33与同步带23同步移动；在滑台移动状态时，包括三种情况，一是滑台在直线导轨33上的位置不变，由同步带23的移动带动滑台以及直线导轨33同步移动，二是，同步带23未动，滑台在直线导轨33上移动，三是滑台在直线导轨33上移动的同时，同步带23亦转动。

其中，所述滑台除了与直线导轨33连接的滑台的移动部32还包括滑台的固定部31，所述滑台的固定部31用于连接吸盘34以及丝杆机构；所述滑台的固定部31为块状，并与滑台的移动部32连接。所述丝杆机构的固定端连接与所述滑台的固定部31处，且所述丝杆机构输出的直线移动方向朝垂直于所述滑台的移动方向；所述吸盘34连接与所述丝杆机构的输出端，且所述吸盘34的吸头背离所述同步带23，使得所述吸盘34能够吸附墙面。具体地，由丝杆机构输出动力时，所述吸盘34相对于滑台及同步带23做相对位移，即所述吸盘34做向墙面贴紧或远离墙面移动。其中，所述丝杠机构的

所述丝杆机构包括:丝杆电机38、丝杆35、主动轮37以及从动轮36，所述丝杆电机38的外壳固定在所述滑台的固定部31上，所述丝杆电机38的输出端连接所述主动轮37的轴心处，所述主动轮37与所述从动轮36啮合传动，所述丝杆35的一端与所述从动轮36同轴连接，所述丝杆35的自由端朝垂直于所述滑台的移动方向，所述吸盘34旋接所述丝杆35的自由端。其中，所述丝杆35上旋接有吸盘34固定块，所述吸盘34固定块开设有转接口与固定口，所述固定口连接所述吸盘34，所述转接口由所述丝杆35穿过并旋接，在所述丝杆35由所述丝杆电机38输出动力并转动时，所述吸盘34固定块以及所述吸盘34在所述丝杆35的转动下做直线移动，具体为，所述吸盘34相对于滑台及同步带23做相对位移，即所述吸盘34做向墙面贴紧或远离墙面移动。

在本实施例中制动组件设置的数量与吸盘组件设置的数量相对等，遵循三点最稳定，所以在本实施例中制动组件以及吸盘组件设置的数量至少为三个，当然，制动组件以及吸盘组件设置的数量还可在2、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14等自然数中的任一数选择，具体数量根据用户需求设置。

所述吸盘组件还包括真空泵，所述真空泵设置于所述横杆处，所述真空泵的输出气管连接所述吸盘34的接气端。由真空泵排气或吸气控制吸盘34的吸力，真空泵排气时，吸盘34松开对墙面的贴附，真空泵吸气时，吸盘34吸附墙面。

在本实施例中通过设置框架1、至少三个制动组件以及在框架1内并排设置的至少三个吸盘组件，其中，制动组件包括驱动电机21、同步带23以及一对同步轮22，由制动组件中的驱动电机21转动时传动至同步带23，使得同步带23同步转动，吸盘组件设置在同步带23上，使得所述吸盘组件与所述同步带23相对移动或同步移动，在所述吸盘组件与所述同步带23相对移动的过程中框架1以及同步带23整体移动，在所述吸盘组件与所述同步带23同步移动时，吸盘组件与同步带23同步移动。本实施例在玻璃幕墙清洁机器人中实现了将框架1与履带的融合，改善了框架1式机械结构设计的简单化，降低整体重量，通过履带式机械设计增加整体结构实现的灵活性、以及增加清洁的全覆盖率。

实施例二

如图6-7所示，本实施例基于实施例一进行提出，其中所述玻璃幕墙清洁机器人的清洁步态规划方法包括：

步骤S100，控制至少三个吸盘执行吸附墙面的动作；

将玻璃幕墙清洁机器人放置在墙面上，由真空泵吸气使得抽出吸盘内的气体，使得吸盘吸附墙面。需要说明的是，在本实施例中制动组件设置的数量与吸盘组件设置的数量相对等，遵循三点最稳定，所以在本实施例中制动组件以及吸盘组件设置的数量最佳为三个，增加整体的稳定性，当然，制动组件以及吸盘组件设置的数量还可在2、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14等自然数中的任一数选择，具体数量根据用户需求设置。

步骤S200，确定位于玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最末吸盘为第一吸盘；由于多个吸盘的设置，因此，对于吸盘的控制以在玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最末的吸盘进行控制吸气或放气动作；例如当位于玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最末有一个吸盘时，则对该吸盘进行放气，使得最末一个吸盘松开对墙面的贴附，当玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最末有两个或两个以上吸盘时，则同时对两个或两个以上吸盘进行充气，使得最末两个或两个以上吸盘同时松开对墙面的贴附。对于如何确定玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最末的吸盘，在本实施例中通过提前设置多个吸盘的运动轨迹，进而确定玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最末的吸盘,具体地，通过预先在玻璃幕墙清洁机器人执行清洁步态规划方法的一个循环，后台记录并存储玻璃幕墙清洁机器人的清洁步态的运动轨迹，当运行玻璃幕墙清洁机器人时，提取出存储玻璃幕墙清洁机器人的清洁步态运动轨迹，并由根据玻璃幕墙清洁机器人的清洁步态的运动轨迹执行对玻璃幕墙清洁机器人的清洁操作；当然，亦可在吸盘处设置位置传感器，通过位置传感器收集当前吸盘的位置，并将位置传感器传输到处理器中，进而由处理器判断每个吸盘当前在整个框架内的位置，进而确定玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最末的吸盘，当然对于判断位置的元器件不仅选用位置传感器，还可选红外传感器等。

步骤S300，释放所述第一吸盘的吸力，并控制所述第一吸盘远离墙面移动；真空泵排气释放第一吸盘的吸力，使得第一吸盘脱离对墙面的吸附，丝杆电机驱动丝杆转动，在丝杆转动过程中将第一吸盘靠近墙面移动或远离墙面移动，在本步骤中，由丝杆转动带第一吸盘远离墙面移动，方便第一吸盘在往后的移动，避免第一吸盘在移动过程中对墙面产生摩擦而损坏第一吸盘。

步骤S400，驱动所述第一吸盘所在的第一同步带向玻璃幕墙清洁机器人的移动方向转动，使得所述第一吸盘移动至玻璃幕墙清洁机器人的移动方向的最前端；在本申请中，第一吸盘、第一驱动电机、第一同步带以及第一直线导轨设置在同一运行轨道中，在第一吸盘远离墙面之后，先由第一驱动电机驱动第一同步带转动，在第一同步带带动第一吸盘与第一同步带同步移动时，第一吸盘也在第一直线导轨上移动，使得第一吸盘在第一直线导轨的最末位置移动到最前位置。

步骤S500，驱动框架相对于墙面移动；在本申请中，在第一吸盘脱离对墙面的吸附并由丝杆转动带第一吸盘远离墙面移动后，同步带以及整个框架相对吸附在墙面的吸盘移动，进而框架、同步带整体相对于墙面进行直线移动(具体为向上移动)，进而实现对玻璃幕墙清洁机器人的向前前进的动作。

步骤S600，开启所述第一吸盘吸附墙面，并继续执行确定位于玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最末吸盘为第一吸盘的步骤。在框架整体相对于墙面移动后，丝杆电机驱动丝杆转动，使得第一吸盘靠近墙面，并对第一吸盘进行吸气，使得第一吸盘贴附墙面，再开展确定位于玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最末吸盘为第一吸盘，以此循环。

当然，在优选实施例中，设置在第一同步带上的第一吸盘与第一同步带同步移动，而第一吸盘在其对应的第一直线导轨上的位置不变，使得第一吸盘从玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上的最末位置移动到玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上的最前位置，那么在该步骤之后，先执行开启第一吸盘对墙面的吸附步骤，而后再执行驱动框架相对于墙面移动的步骤，进而使得玻璃幕墙清洁机器人整体向前或向后平移。

所述开启所述第一吸盘吸附墙面的步骤之前包括：

步骤S700，判断所述第一吸盘与横杆之间的距离；在吸盘处设置位置传感器，通过位置传感器收集当前吸盘的位置，并将位置传感器传输到处理器中，进而由处理器判断每个吸盘当前在整个框架内的位置，即得到第一吸盘与横杆之间的距离，根据该距离进行判断第一吸盘移动的幅度是否在预先设置的范围内。

步骤S800，当所述第一吸盘与横杆之间的距离小于预设阈值时，停止所述第一吸盘相对于同步带移动并回调移动所述第一吸盘至所述第一吸盘与横杆之间的距离为预设阈值；说明第一吸盘移动过头了，则通过回调同步带使得第一吸盘位于在预设的位置处。

步骤S900，当所述第一吸盘与横杆之间的距离为预设阈值时，停止所述第一吸盘相对于同步带移动，执行所述开启所述第一吸盘吸附墙面，并继续执行确定位于玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最末吸盘为第一吸盘的步骤；当所述第一吸盘与横杆之间的距离大于预设阈值时，继续执行所述驱动所述第一吸盘所在的第一同步带向玻璃幕墙清洁机器人的移动方向转动的步骤。预设阈值指的是预设在玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最前的第一吸盘所在位置与最近的横杆之间的距离，其中，该距离根据用户需求制定。

具体地，在本实施例中列举第一吸盘设置一个吸盘时的步态规划：

图8-9中黑色圆圈代表玻璃幕墙清洁机器人吸附状态，白色圆圈代表吸盘远离墙面移动状态，从左至右吸盘依次编号为1，2，3，4，5。“a”为玻璃幕墙清洁机器人的初始状态，此时吸盘均吸附于墙面处于静止状态，之后，通过框架上的驱动电机使玻璃幕墙清洁机器人的框架相对于墙面处于上升状态，吸盘5达到与框架距离的预设阈值时，吸盘5远离墙面移动，到达如图“b”状态；此时，吸盘5加速向框架上方运动，同时框架相对于墙面处于上升状态，到达如图“c”状态；此时，吸盘4达到距离框架距离的预设阈值，吸盘4远离墙面移动，吸盘5吸附在墙面上，到达如图“d”所示；之后，吸盘4加速向框架上方运动，框架相对于墙面处于上升状态，到达如图“e”状态；此时，吸盘3达到距离框架距离的预设阈值，吸盘3远离墙面移动，吸盘4吸附于墙面上，到达如图“f”状态；之后吸盘3加速向框架上方运动，框架相对于墙面处于上升状态，到达如图“g”状态；此时，吸盘2达到距离框架距离的预设阈值，吸盘2远离墙面移动，吸盘3吸附于墙面上，到达如图“h”状态；之后，吸盘2加速向框架上方运动，框架相对于墙面处于上升状态，到达如图“i”状态；此时，吸盘1达到距离框架距离的预设阈值，吸盘1远离墙面移动，吸盘2吸附于墙面上，到达如图“j”状态；之后，吸盘1加速向框架上方运动，框架相对于墙面处于上升状态，到达如图“k”状态；最后，吸盘1吸附于墙面上，到达如图“l”所示，玻璃幕墙清洁机器人完成了一个周期的步态规划，往复循环，实现玻璃幕墙清洁机器人的持续往上移动。整个行进过程中，玻璃幕墙清洁机器人的初始状态为“a”，运动中的实际位姿依次为“a”→“b”→“c”→“d”→“e”→“f”→“g”→“h”→“i”→“j”→“k”→“l”，向下的运动同理。

具体地，在本实施例中列举第一吸盘设置两个吸盘时的步态规划：

图10-11中黑色圆圈代表玻璃幕墙清洁机器人吸附状态，白色圆圈代表吸盘远离墙面移动状态，从左至右吸盘依次编号为1，2，3，4，5。“A”为玻璃幕墙清洁机器人的初始状态，此时吸盘均吸附于墙面处于静止状态；之后，通过框架上的驱动电机使玻璃幕墙清洁机器人框架相对于墙面处于上升状态，吸盘3达到距离框架距离的预设阈值，吸盘远离墙面移动，到达如图“B”状态；之后，吸盘3加速向框架上方运动，框架相对于墙面处于上升状态，到达如图“C”状态；此时，此时，吸盘2、吸盘4达到距离框架距离的预设阈值，吸盘2、吸盘4远离墙面移动，吸盘3吸附于墙面上，到达如图“D”；之后，吸盘2、吸盘4加速向框架上方运动，框架相对于墙面处于上升状态，到达如图“E”状态；此时，此时，吸盘1、吸盘5达到距离框架距离的预设阈值，吸盘1、吸盘5远离墙面移动，吸盘2、吸盘4吸附于墙面上，到达如图“F”；之后，吸盘1、吸盘5加速向框架上方运动，框架相对于墙面处于上升状态，到达如图“G”状态；最后，吸盘1、吸盘5吸附于墙面上，到达如图“H”所示，玻璃幕墙清洁机器人完成了一个周期的步态规划，往复循环，实现玻璃幕墙清洁机器人的持续往上移动。整个行进过程中，玻璃幕墙清洁机器人的初始状态为“a”，运动中的实际位姿依次为“A”→“B”→“C”→“D”→“E”→“F”→“G”→“H”，向下的运动同理。

在本实施例中通过控制至少三个吸盘执行吸附墙面的动作，确定位于玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最末吸盘为第一吸盘，释放所述第一吸盘的吸力，并控制所述第一吸盘远离墙面移动，驱动所述第一吸盘所在的第一同步带向玻璃幕墙清洁机器人的移动方向转动，使得所述第一吸盘移动至玻璃幕墙清洁机器人的移动方向的最前端，驱动框架相对于墙面移动，开启所述第一吸盘吸附墙面，即玻璃幕墙清洁机器人完成了一个周期的步态规划。使得玻璃幕墙清洁机器人移动灵活，清洁步骤简单，清洁的全覆盖率高。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种玻璃幕墙清洁机器人，用于在玻璃幕墙上移动清洗，其特征在于，所述玻璃幕墙清洁机器人包括框架、至少三个制动组件以及在框架内并排设置的至少三个吸盘组件，

所述框架至少包括一对横杆，至少三个所述制动组件并排设置在一对横杆之间；

所述制动组件包括驱动电机、同步带以及一对同步轮，一对所述同步轮分别设置一对所述横杆上，所述同步带绕设一对所述同步轮处，所述驱动电机的输出端同轴连接其中一所述同步轮；

所述吸盘组件设置于所述同步带上，且所述吸盘组件与所述同步带相对移动或同步移动。

2.根据权利要求1所述的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述吸盘组件包括：

滑台，所述滑台连接所述吸盘组件；

直线导轨，所述直线导轨连接所述同步带，所述滑台位于所述直线导轨上，且所述滑台在所述直线导轨上往复移动。

3.根据权利要求2所述的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述吸盘组件还包括：

丝杆机构，所述丝杆机构的固定端连接与所述滑台，且所述丝杆机构输出的直线移动方向朝垂直于所述滑台的移动方向；

吸盘，所述吸盘连接与所述丝杆机构的输出端，且所述吸盘的吸头背离所述同步带，使得所述吸盘能够吸附墙面。

4.根据权利要求3所述的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述丝杆机构包括:

丝杆电机、主动轮以及从动轮，所述丝杆电机的外壳固定在所述滑台上，所述丝杆电机的输出端连接所述主动轮的轴心处，所述主动轮与所述从动轮啮合传动；

丝杆，所述丝杆的一端与所述从动轮同轴连接，所述丝杆的自由端朝垂直于所述滑台的移动方向，所述吸盘旋接所述丝杆的自由端。

5.根据权利要求3所述的玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述吸盘组件还包括真空泵，所述真空泵设置于所述横杆处，所述真空泵的输出气管连接所述吸盘的接气端。

6.一种玻璃幕墙清洁机器人的清洁步态规划方法，基于如权利要求书1-5任一项所述的玻璃幕墙清洁机器人提出的玻璃幕墙清洁机器人的清洁步态规划方法，其特征在于，所述玻璃幕墙清洁机器人的清洁步态规划方法包括：

控制至少三个吸盘执行吸附墙面的动作；

确定位于玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最末吸盘为第一吸盘；

释放所述第一吸盘的吸力，并控制所述第一吸盘远离墙面移动；

驱动所述第一吸盘所在的第一同步带向玻璃幕墙清洁机器人的移动方向转动，使得所述第一吸盘移动至玻璃幕墙清洁机器人的移动方向的最前端；

驱动框架相对于墙面移动；

开启所述第一吸盘吸附墙面，并继续执行确定位于玻璃幕墙清洁机器人的移动方向上最末吸盘为第一吸盘的步骤。

7.根据权利要求6所述的玻璃幕墙清洁机器人的清洁步态规划方法，其特征在于，所述驱动框架相对于墙面移动之后的步骤还包括：

带动同步带相对于吸附状态下的吸盘移动。

8.根据权利要求6所述的玻璃幕墙清洁机器人的清洁步态规划方法，其特征在于，所述开启所述第一吸盘吸附墙面的步骤之前包括：

判断所述第一吸盘与横杆之间的距离；

当所述第一吸盘与横杆之间的距离小于预设阈值时，停止所述第一吸盘相对于同步带移动并回调移动所述第一吸盘至所述第一吸盘与横杆之间的距离为预设阈值；

当所述第一吸盘与横杆之间的距离为预设阈值时，停止所述第一吸盘相对于同步带移动；

当所述第一吸盘与横杆之间的距离大于预设阈值时，继续执行所述驱动所述第一吸盘所在的第一同步带向玻璃幕墙清洁机器人的移动方向转动的步骤。

9.根据权利要求6所述的玻璃幕墙清洁机器人的清洁步态规划方法，其特征在于，所述第一吸盘包括一个所述吸盘或多个所述吸盘。

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