CN113475983A - 一种幕墙自动清洁机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种幕墙自动清洁机器人，其包括一机架，一升降飞行机构，用于控制机器人的升降和姿态变化；一清洁滚刷，一侧压推进机构，用于提供一个朝向墙面的推力，所述侧压推进机构与所述清洁滚刷相对设置在所述机架的两侧；一重心平衡动力机构，设置在所述机架上且位于所述清洁滚刷的上下两侧，用于提供一个向上和向下的推力，保持所述机架的重心平衡。本发明自带飞行机构，可保持机器人在清洗过程中施加给幕墙足够的摩擦压力，提高了清洁效果，且能够保障机器人状态稳定，更加安全。

Description

一种幕墙自动清洁机器人
【技术领域】
本发明涉及一种幕墙自动清洁机器人。
【背景技术】
外墙表面受空气中的悬浮油脂、微小颗粒和带静电的漂浮物，以及雨水中的沉淀物和幕墙边框材料的氧化物的影响，对外墙表面产生腐蚀和污染，长时间会影响外墙外观和安全，需要定期对外墙进行清洗。当前市场主流外墙清洗方式为“蜘蛛人”清洗，还有借助升降平台、吊篮的工具移动人工至指定位置进行清洗，这几种清洗方式效率低下，劳动强度和危险系数较高。
市场上现有的外墙清洗机器人基本采用绳索牵引清洗机构完成清洗作业，清洗效率不高，同时无法对异型外墙进行清洗。现有技术中也有采用自动机器人清洗的，如专利号为201911033830.3公开了一种幕墙清洗机器人，专利号为201811193118.5公开了一种幕墙清洁机器人，但机器人大多数都采用攀爬的形式在幕墙上进行行走，利用大吸盘与幕墙的吸附作用保持机器人在幕墙上的固定，在清洗过程中，由于清洗头要与幕墙产生相对压力清除掉幕墙表面的污渍，该相对压力对机器人的吸附作用力的稳定性存在较大的隐患，且有的幕墙上还存在一些凹槽设计，外观的不平整性也会影响攀爬类机器人的行走问题，一方面存在安全隐患，另一方面清洗效果不佳。
因此，有必要提供一种新的幕墙自动清洁机器人来解决上述问题。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种幕墙自动清洁机器人，自带飞行机构，可保持机器人在清洗过程中施加给幕墙足够的摩擦压力，提高了清洁效果，且能够保障机器人状态稳定，更加安全。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种幕墙自动清洁机器人，其包括
一机架，
一升降飞行机构，用于控制机器人的升降和姿态变化；
一清洁滚刷，
一侧压推进机构，用于提供一个朝向墙面的推力，所述侧压推进机构与所述清洁滚刷相对设置在所述机架的两侧；
一重心平衡动力机构，设置在所述机架上且位于所述清洁滚刷的上下两侧，用于提供一个向上和向下的推力，保持所述机架的重心平衡。
进一步的，所述升降飞行机构为螺旋桨驱动结构，利用电机带动螺旋桨旋转实现升降驱动力和各种姿态的实现。
进一步的，所述机架上设置有围绕在所述清洁滚刷外围的围挡板。
进一步的，所述围挡板的上下外沿分别位于所述清洁滚刷的上下两侧，且均设置有一刮板。
进一步的，所述围挡板上还设置有若干喷嘴，所述机架上设置有容器，所述容器通过泵压控制单元连通所述喷嘴。
进一步的，所述泵压控制单元包括电动泵与电磁阀，通过控制器控制所述电磁阀和所述电动泵的开启或关闭。
进一步的，所述机架上位于所述清洁滚刷的上下两侧还设置有若干支撑滚轮，与幕墙表面贴合。
进一步的，所述机架的下方还设置有起落架。
进一步的，所述机架上还设置有电控系统，所述电控系统包括控制所述升降飞行机构工作的飞行控制器、控制所述清洁滚刷工作的第一控制器单元、控制所述侧压推进机构工作的第二控制器单元、控制所述重心平衡动力机构工作的第三控制器单元、以及控制所述泵压控制单元工作的第四控制器单元。
进一步的，所述侧压推进机构和所述重心平衡动力机构为驱动电机驱动涵道风扇旋转结构，通过所述涵道风扇旋转产生对应方向的作用力。
与现有技术相比，本发明一种幕墙自动清洁机器人的有益效果在于：大大提高了清洁效率和清洁效果，且可适用于异型墙面，大大提高了机器人的适用性。具体的，
1)机器人整体由升降飞行机构带动，可以保证清洗装置很好的越障，增加了对墙环境的适应性；
2)通过升降飞行机构调节飞行姿态，可以使机器人适应异型墙面的清洗，且运动速度快，可大大提高幕墙的清洁效率；
3)针对不同的墙面工况，升降飞行机构能够快速调节速度和姿态，快速响应，大大提高施工效率；
4)通过更换清洗滚刷材质可以实现对不同材质和不同结构类型的外墙的清洗；
5)通过设置侧压推进机构，提供向幕墙方向的涵道风扇对幕墙产生一定的压力，可以确保支撑论与墙面很好的贴合，保证滚刷与墙面的距离稳定；
6)通过增加有平衡滚刷装置重心的重心平衡动力机构，可以确保机器人整体重心平稳，保证清洁效果。
【附图说明】
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例工作状态下的结构示意图；
图中数字表示：
100幕墙自动清洁机器人；101幕墙；
1机架；2升降飞行机构；3清洁滚刷；4侧压推进机构；5重心平衡动力机构；6围挡板；7刮板；8喷嘴；9支撑滚轮；10起落架。
【具体实施方式】
实施例一：
请参照图1-图2，本实施例幕墙自动清洁机器人100，其包括机架1、设置在机架1上的升降飞行机构2、清洁滚刷3、侧压推进机构4以及重心平衡动力机构5，升降飞行机构2主要用于控制机器人的升降和姿态变化；清洁滚刷3与侧压推进机构4相对设置在机架1的两侧，清洁滚刷3受旋转驱动机构驱动进行旋转运动，侧压推进机构4主要用于侧向推动机器人，使得清洁滚刷3能够保持与幕墙设定的距离；重心平衡动力机构5设置在机架1上靠近清洁滚刷3的一侧，且设置有一对分别位于清洁滚刷3的上下两侧，使得清洁过程中，机器人能够保持重心稳定，保障机器人清洗过程的稳定性和平稳性。
升降飞行机构2为螺旋桨驱动结构，利用电机带动螺旋桨旋转实现升降驱动力和各种姿态的实现。本实施例中，升降飞行机构2设置有四组，提供足够大的载重能力和飞行速度，可提高清洁效率。
机架1上设置有围绕在清洁滚刷3外围的围挡板6，围挡板6的上下外沿分别位于清洁滚刷3的上下两侧，且均设置有一刮板7，刮板7通过侧压推进机构4提供的侧压推力保持与幕墙表面的贴合，实现刮擦功能。通过刮板7与清洁滚刷3的配合可大大提高清洁效果。围挡板6上还设置有若干喷水或喷清洁剂的喷嘴8。机架1上还设置有盛装水和清洁剂的容器(图中未标示)，所述容器通过泵压控制单元连通喷嘴8，泵压控制单元包括电动泵与电磁阀，通过控制器控制电磁阀和电动泵的开启或关闭，进而实现控制喷嘴8是否喷出液体和喷出什么液体。
机架1上位于清洁滚刷3的上下两侧还设置有若干支撑滚轮9，通过支撑滚轮9可提高清洗过程中清洁滚刷3、刮板7与幕墙的贴合度，使得两者与幕墙表面贴合完好。
机架1的下方还设置有起落架10，保障机器人安全起落。
机架1上还设置有电控系统，所述电控系统包括控制升降飞行机构2工作的飞行控制器、控制清洁滚刷3工作的第一控制器单元、控制侧压推进机构4工作的第二控制器单元、控制重心平衡动力机构5工作的第三控制器单元、以及控制所述泵压控制单元工作的第四控制器单元。
侧压推进机构4和重心平衡动力机构5为驱动电机驱动涵道风扇旋转结构，通过涵道风扇旋转产生对应方向的作用力。侧压推进机构4中的涵道风扇主要产生推向幕墙的作用推力；重心平衡动力机构5中的涵道风扇主要产生向上的顶持力或向下的下压力。由于侧压推进机构4产生的推力会使得支撑滚轮9紧贴幕墙表面，在上升或下降移动的过程中，这个推力容易使得机器人整体产生倾斜打滑，而通过重心平衡动力机构5中的涵道风扇，则可以机器人整体保持水平状态，保障清洁滚刷3和刮板7完好的接触幕墙表面，保障清洗效果。
本实施例幕墙自动清洁机器人100的工作原理为：机器人的升降和姿态变化通过多个升降飞行机构2进行调节，侧压推进机构4中的涵道风扇对机器人产生一个向墙面的推力(只在机器人工作状态下产生，机器人不工作或脱离墙面时，停止工作)，使支撑滚轮9与幕墙表面贴合完好，由于清洁滚刷3在转动时，会产生一个远离墙面的反力，因此通过侧压推进机构4中的涵道风扇则正好克服该反作用力，确保机器人正常平稳作业；由于机器人本身重心不在几何重心，且在升降过程中容易产生倾斜向下，所以通过重心平衡动力机构5中的涵道风扇产生一个平衡重心的力，使得机器人能够平稳运行，确保机器人的稳定性；清洗时，通过清洁滚刷3、刮板7对幕墙表面进行清洁，同时配合喷嘴喷出清洁剂和清洁水对其幕墙进行冲洗，进而完成清洁工作。
本实施例幕墙自动清洁机器人100具有以下优点：
1)机器人整体由升降飞行机构带动，可以保证清洗装置很好的越障，增加了对墙环境的适应性；
2)通过升降飞行机构调节飞行姿态，可以使机器人适应异型墙面的清洗，且运动速度快，可大大提高幕墙的清洁效率；
3)针对不同的墙面工况，升降飞行机构能够快速调节速度和姿态，快速响应，大大提高施工效率；
4)通过更换清洗滚刷材质可以实现对不同材质和不同结构类型的外墙的清洗；
5)通过设置侧压推进机构，提供向幕墙方向的涵道风扇对幕墙产生一定的压力，可以确保支撑论与墙面很好的贴合，保证滚刷与墙面的距离稳定；
6)通过增加有平衡滚刷装置重心的重心平衡动力机构，可以确保机器人整体重心平稳，保证清洁效果。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种幕墙自动清洁机器人，其特征在于：其包括
一机架，
一升降飞行机构，用于控制机器人的升降和姿态变化；
一清洁滚刷，
一侧压推进机构，用于提供一个朝向墙面的推力，所述侧压推进机构与所述清洁滚刷相对设置在所述机架的两侧；
一重心平衡动力机构，设置在所述机架上且位于所述清洁滚刷的上下两侧，用于提供一个向上和向下的推力，保持所述机架的重心平衡。
2.如权利要求1所述的幕墙自动清洁机器人，其特征在于：所述升降飞行机构为螺旋桨驱动结构，利用电机带动螺旋桨旋转实现升降驱动力和各种姿态的实现。
3.如权利要求1所述的幕墙自动清洁机器人，其特征在于：所述机架上设置有围绕在所述清洁滚刷外围的围挡板。
4.如权利要求3所述的幕墙自动清洁机器人，其特征在于：所述围挡板的上下外沿分别位于所述清洁滚刷的上下两侧，且均设置有一刮板。
5.如权利要求3所述的幕墙自动清洁机器人，其特征在于：所述围挡板上还设置有若干喷嘴，所述机架上设置有容器，所述容器通过泵压控制单元连通所述喷嘴。
6.如权利要求5所述的幕墙自动清洁机器人，其特征在于：所述泵压控制单元包括电动泵与电磁阀，通过控制器控制所述电磁阀和所述电动泵的开启或关闭。
7.如权利要求1所述的幕墙自动清洁机器人，其特征在于：所述机架上位于所述清洁滚刷的上下两侧还设置有若干支撑滚轮，与幕墙表面贴合。
8.如权利要求1所述的幕墙自动清洁机器人，其特征在于：所述机架的下方还设置有起落架。
9.如权利要求5所述的幕墙自动清洁机器人，其特征在于：所述机架上还设置有电控系统，所述电控系统包括控制所述升降飞行机构工作的飞行控制器、控制所述清洁滚刷工作的第一控制器单元、控制所述侧压推进机构工作的第二控制器单元、控制所述重心平衡动力机构工作的第三控制器单元、以及控制所述泵压控制单元工作的第四控制器单元。
10.如权利要求1所述的幕墙自动清洁机器人，其特征在于：所述侧压推进机构和所述重心平衡动力机构为驱动电机驱动涵道风扇旋转结构，通过所述涵道风扇旋转产生对应方向的作用力。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114916858A (zh) * 2022-05-27 2022-08-19 湖南文理学院 一种高空幕墙玻璃清洗装置

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