CN114379753A - 一种支撑面移动装置 - Google Patents

Abstract

一种支撑面行走装置，有高处平台和行走机，行走机通过绳索悬挂于高处平台下方，高处平台改变绳索的悬挂部分长度，控制行走机上下运动，空气推进装置通过推动空气使得行走机压于支撑面，可移动支撑装置通过大半径车轮或者其他异形设计实现越障功能，可移动支撑装置可以通过其对应的转向装置实现走机在支撑面转向。配合电子自动控制、通信和人工智能技术，可以实现整体工作的全自动化，可视化，并可以远程查看和操作。

Description

一种支撑面移动装置

技术领域

本发明涉及支撑面移动机械领域，更具体地，涉及一种支撑面移动平台。

背景技术

目前，现代城市，漂亮的高楼很多，但是要进行高楼外的墙面作业，像墙面洗涤，主要依靠吊板、吊篮等工具将作业人员悬挂于高空的方式进作业，这样工人危险，每年都有伤亡事例发生，而且悬于高空的工人作业，效率低下、人工成本高。另外，为了大楼外观设计漂亮，有些高空外墙面和水平地面并非垂直，呈钝角、锐角，其中的呈锐角部分通过吊篮很难到达，就很难进行外墙作业，如洗涤。现在也没有商用的产品，现有的发明、专利，像申请号201410671202.9中不能实现转向，申请号201320096470.3是通过吊机悬停，再通过支架固定，不能稳固吸附于墙面，申请号201310135905.5虽然有吸盘，有传感器，但自己不能抬起和放下吸盘，只是通过吊机或电机移动，不能对倾斜成锐角的墙面工作。其他像申请号201210451244.2、申请号201210137133.4、申请号201120035363.0、ZL 200820155191.9都各有千秋，但都没能很好的解决锐角墙面、高空大风、外墙高低不平和外墙有障碍物等现实问题，而申请号201510345751.1的专利是实现吸盘组交替吸附和远离墙面，是通过两个支架本身在墙面垂直方向的相对运动完成的，这样会使得爬行装置在墙面移动时，整个装置一高一低的运动，从而增加了风阻和因重力作用掉落的风险；申请号201610904433.9的专利，有反推风扇，有4个轮子在墙面移动，但是其轮子不能转向，限制了其实用性；申请号201611017939.4的专利，有反推风扇，有4个轮子，可以转向，但转向为一轴带2个轮的转向,这样即使车辆不动,转向过程中,轮子也容易碰到窗框，并且风扇转动致使清洗车底部产生瞬时真空,这样必须车底和玻璃紧贴,而在车辆越障过程中很难保持；申请号201710683353.X的专利，有风扇，有万向轮，但是其操作过程为:先通过吊绳先将机器和万向轮接触墙面,然后由风机将清洗部分推向墙面,并且有密封条，风机产生负压，这样设计结构复杂；申请号201711470584.9的专利，有风扇，有导向轮,但不能转向,说有XYZ轴自动定位功能,有越过障碍功能,但都没有具体描述。除了普通墙面，其他面状结构也需要可移动装置进行作业。

发明内容

本发明为一种支撑面移动装置，有牵引部分、牵引绳索、移动机和控制台，工作时，牵引绳索连接牵引部分和移动机，连接牵引部分和移动机间的牵引绳索的长度，称为“牵引长度”。牵引部分位于高处(例如：在楼顶或高楼层，船舶的甲板)。或者，牵引部分位于其他位置，牵引绳索通过比移动机高的支撑点(例如但不限于滑轮、滑轮组、齿轮、齿轮组)牵引移动机。控制台为监控和控制移动机运动和工作的设备

牵引部分能改变牵引绳索的悬挂长度(移动机不能改变)，可控制移动机在竖直方向的运动和位置；或者，移动机自身可通过改变牵引绳索悬挂部分长度(牵引部分不能改变)，如移动机可通过电机在牵引绳上爬行，类似吊篮在吊篮绳的上下运动，来控制移动机竖直方向的运动和位置，多余的牵引绳索，可以收集与移动机，或者，自然悬挂于空中；或者，牵引部分和移动机均能改变牵引绳索悬挂部分长度，来控制移动机竖直方向的运动和位置。以上所述的改变牵引绳索的悬挂长度，本文称作“绳伸缩”，执行绳伸缩的器件称作“升降器”，升降器可位于牵引部分、移动机或者两者均有；所述的控制移动机竖直方向的运动和位置，本文称作“移动机升降”。

进一步，牵引部分或者所述支点，可通过改变自己水平方向的移动和位置，控制移动机在墙面平面的水平运动和位置。

移动机有可移动支撑装置和空气推进器，工作时，可移动支撑装置位于移动机，面向墙面一侧；空气推进器位于移动机，可使空气运动，从而自己受到空气的反作用力。当移动机悬挂于牵引部分下方时，因为墙面的不同形状，移动机可能不会接触墙面，或者接触了墙面，但对墙面压力不足，在高层自然风的作用下，不能稳定固支撑于墙面，所以，工作时，移动机上的空气推进器将空气推向远离墙面方向，空气推进器受到空气的反作用力，将空气推进器推向墙面，从而，空气推进器将移动机推向墙面，移动机通过可移动支撑装置支撑于墙面，从而移动机能在垂直于墙面的方向受力平衡，因空气推进器产生的反作用力较大，所以移动机可稳定固定于墙面，进一步，可自动侦测移动机对墙面的压力，而自动控制空气推进器产生的推力大小；可移动支撑装置的数量可任意，自身形状可任意，当移动机被空气推进器反推，而支撑于墙壁时，其所有可移动支撑装置中，与墙面的接触点、接触线或者接触面，这些接触部分可支撑于墙面，确保移动机不在墙面翻滚。进一步，空气推进器推动空气力大小可变，从而，移动机受到其推力也大小可变。进一步，移动机可通过安装两个或者多个空气推进器，并单独或分组控制每个空气推进器推动空气的方向和推力大小，使移动机不同位置获得不同的推力，悬挂空中时,能控制其在空中静止或者各种运动(包括平移和转动以及不规则运动)，也能控制其在空中的各种姿势和状态。进一步，移动机包括各方向的空气推进器(包括平行于墙面的方向和垂直于墙面的方向)，能向移动机的各方向推进空气，从而移动机能受到空气运动方向相反的各向力的作用，例如：有的空气推进器能将移动机推向远离墙面方向，移动机被牵引绳索牵引，可离开墙面，悬挂于空中；有的空气推进器能将移动机推动在墙面移动或者转向；移动机悬挂到空中时，有的空气推进器能推动移动机平移、旋转或其他运动。各向空气推进器的数量和大小可任意。进一步可控制移动机各空气推进器协调工作，使得移动机能贴近墙面，离开墙面，在墙面平移，在墙面转向；移动机悬挂于空中时，在空中平移、转向、旋转或其他运动，该控制可人工控制、半自动或者全自动控制。可在移动机外，通过与移动机通信，控制移动机上的设备。

进一步，移动机上安装的空气推进器，相对于移动机，其相对于移动机的方向可变，或其自身推动空气的方向可变，本文称为万向空气推进器，则，相对于移动机，万向空气推进器推动空气运动的方向可变，对移动机产生推力的方向也相应可变，移动机可拥有全部或者部分可改变方向的空气推进器，可控制各空气推进器推力的大小和方向，使得移动机能按照需求运动。

进一步，同一空气推进器，其可分别正反双向推动空气(如螺旋桨，可以正转或者反转)，从而移动机获得正反双向的力，移动机可拥有部分或者全部这样的双向空气推进器，控制各空气推进器协调工作，可实现移动机自由运动。进一步，以上各空气推进器，推力大小可变可控，其控制可人工、半自动或全自动控制，移动机包括的各种空气推进器，其数量可任意，安装在移动机不同的位置，使得移动机获得不同的动力。

可移动支撑装置可为轮子或其他移动的支撑，则移动机可以在墙面稳定移动。进一步,当可移动支撑装置支撑于墙面运动时，沿其运动方向，前端部分远离墙面，与墙面形成一段间距，因而当可移动支撑装置运动时，可移动支撑装置能从这远离墙面部分的间距，跨越并且翻越墙面凸出的障碍物，即该可移动支撑装置自身可越过障碍物,例如大半径轮子、大半径轮带动的履带或者按照上述描述设计的履带(履带在墙面移动，履带和墙面接触部分，运动方向前端部分远离墙面)，也可以可移动支撑装置不分开上下部分，如像坦克履带的带状接触墙面，从而保持移动机能稳定地移动于墙面；则移动机在墙面移动时，能具有大的越障能力(如大半径轮子能滚动通过障碍物，履带可以越过障碍物)。进一步，越过障碍时，空气推进器可调节其推力大小，配合移动机越过障碍。轮子或者履带可以自带动力，动力可以为电机或者其他机械装置提供，配合移动机自重与牵引绳索拉力的合力移动；也可不带动力，通过移动机自重与牵引绳索拉力的合力运动。进一步，若可移动支撑装置能在各自转向器的控制下改变方向，而且各可移动支撑装置的转向器能协调转向，则移动机可实现转向，转向器的控制，可为电机或机械控制；移动机的转向设计，如同车辆的轮胎转向设计，移动机如同车辆，可移动支撑装置如同汽车轮胎，转向设计可为普通4轮小汽车，一组轮子无转向，另一组轮子均可独立转向，但该组轮子协同工作，实现移动机转向，沿移动机移动方向，转向轮组在移动机前部或后部均可；可为普通3轮车设计，后轮无转向，前轮转向，实现移动机转向，移动机可向前移动，也可向后移动；进一步，也可以类似所述的普通4轮小汽车，其另外一组也可独立转向，而且协同工作，实现移动机转向；也可类似所述的普通3轮车，其后轮也可独立转向，而且协同工作，实现移动机转向；或可为类似所述的普通3轮车，其前轮无转向，后轮可独立转向，而且协同工作，实现移动机转向。或者可移动支撑装置设计成履带装置，实现转向像坦克转向设计；进一步，上述3轮车，4轮车和坦克的前后轮或者履带可以交换设计。进一步，可移动支撑装置的数量和位置不限，其中一个或者一些可协同转向，实现移动机转向，可移动支撑装置的形式也不限，可为轮、履带移动装置等。

进一步，以上可移动支撑装置也可为万向设计，即受到平行于墙面的任何方向的力作用时，该可移动支撑装置可沿着该力的方向运动，本文中，称为万向可移动支撑装置。移动机的可移动支撑装置可部分为定向设计，部分万向设计，或者全部为万向设计，当移动机受到平行于墙面的力作用时，万向的可移动支撑装置能支持移动机沿作用力方向在墙面相应移动或者转向。

以上各种空气推进器和可移动支撑装置可自由组合，包括各空气推进器和可移动支撑装置的数量和安装位置的组合，用于移动机。

总体看，移动机通过牵引绳索悬挂于牵引部分下方，牵引部分改变牵引绳索的悬挂部分长度，控制移动机上下运动，空气推进器通过推动空气使得移动机压于墙面，空气推进器也可通过推动空气将移动机远离墙面，可移动支撑装置通过大半径车轮或者其他异形设计实现越障功能，可移动支撑装置可以通过其对应的转向装置实现走机在墙面转向。移动机的空气推进器所用能量，可为电、燃料或者压缩气体，移动机电源的供应，可以为移动机自带移动电源，也可通过导线从移动机以外获取电源；如果移动机使用燃料或压缩，可为移动机自带燃料或者通过管线从外部获取；如果移动机使用压缩气体，可为移动机自己产生，或者通过管线从外部获取。进一步，基于以上机械设计，配合自动控制、通信和人工智能技术，可以实现整体工作的全自动化，可视化，并可远程查看和操作，通过自动控制技术可实现牵引部分和移动机上各运动部位的实时自动侦测和运动控制，也可人工操作控制；通过通信技术可以实现信息、控制命令和实施监测视频照片的传输，通信方式可以为有线和无线方式，信息可传送至牵引部分，操作人员操作监控器或者手机；通过人工智能技术，可以实现墙面的形状、大小、障碍物的智能识别和在墙面的智能作业。

进一步，牵引部分和移动机相对位置无限制，牵引部分可在移动机的所有方位和所有方向。

进一步，本文中所述的所有墙面可为任意支撑面(所有平面、折面或曲面)，其与水平面的夹角也可为所有角度，如船的船舷和各面，飞机的各面，火箭的各面，仓库(固体、液体和气体库，如油库、各种化工品库)的各面，立柱类物体的各面，太阳能电池板的各面，烟囱、塔、堤、坝、山体或者悬崖的各面等，本支撑面移动装置可在所述面上作业。

进一步，本支撑面移动装置的移动机可在水中和水下作业，其上面各器件为防水设计，或可浸水正常工作，所述的空气推进器为水下推进器，如水下螺旋桨，喷水器械，能反推水而获得力，例如，可以在水下，支撑于船体的水下部分，进行作业。进一步，本支撑面移动装置的移动机可在液体中和液体下作业，其上面各器件为防该液体设计，或可浸入该液体正常工作，所述的空气推进器为液体推进器，能反推液体而获得力，在液体时，移动机收到液体浮力作用，可抵消全部或者部分重力作用，移动机可能漂浮、悬浮或者沉于液体，牵引绳索可作为牵引或连接使用。进一步，支撑面移动装置的移动机既能在空气中作业，也可在液体中液体下作业，所述空气推进器能在空气和液体中正常工作，或者支撑面移动装置有空气推进器和液体推进器，可分别工作。

附图说明

附图为本发明的某几种实施装置示意图。

图1为移动机的一种实施装置三视图。

图2、图3和图4为图1所示实施装置的三维图，以及其不同状态的示意图。

图5、图6、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19和图20分别为移动机的另一种实施装置示意图。

图21和图22分别为移动控制器的一种示意图。

图7为牵引部分的一种实施装置三视图。

图8为牵引部分的一种实施装置示意图。

图9为可移动支撑装置的另两种实施装置示意图(左右各一种)。

图10和图11分别为可移动支撑装置的另一种实施装置示意图。

图12为万向空气推进器一种实施装置示意图。

具体实施方式

以下为结合附图的一种实施装置，对本发明作进一步详细描述。

图1到图19中，包括：

1.移动机机身1

2.空气推进器2

3.管路3

4.移动控制器4

5.牵引绳索接口5

6.摄像装置6

7.可移动支撑装置7

71.上可移动支撑装置71

72.下可移动支撑装置72

8.转向装置8

9.放置支撑器9

81.上转向装置81

82.下转向装置82

11.滑轮11

12.支架12

13.基板13

14.牵引部分轮子14

15.支架支撑15

16.履带16

17.圆履带支架17

18.履带支架18

19.万向可移动支撑装置19

20.轮20

21.万向器21

22.万向器转轴22

23.万向空气推进器23

24.空气推进器支撑24

25.推进器25

26.墙面26

27.移动机27

28.反向空气推进器28

29.空气推进器保护29

30.移动机保护30

40.移动控制器盒盖40

41.移动控制器盒身41

42.移动控制器盒底42

43.移动控制器进风口43

44.移动控制器出风口44

45.移动控制器进线口45

46.移动控制器挡水板46

在各图中，可移动支撑装置7在具体实施案例中分为上可移动支撑装置71和下可移动支撑装置72，转向装置8分为上转向装置81和下转向装置82。转向装置8的安装不限图中的方式和角度，可以垂直墙面安装，也可以平行，或与墙面成任意角度安装，其自身形状也不限，只需能控制可移动支撑装置7转向；当可移动支撑装置7方向固定，则无需转向装置8。进一步，实际移动机中，可以多个或者多组可移动支撑装置7，其位置也可多个地方，不能明显区分上下，其转向装置8也可对应多个或多组。

进一步，同一移动机机身1上，可移动支撑装置7间的距离，可以根据墙面的实际情况而改变。例如，移动机上下运动的过程中，如果需要跨越窗户，则可移动支撑装置7间的距离则需要大于窗户的宽度。

进一步，移动机机身1可设计为框架拆卸形，装配后的总宽度，可以改变，以适应墙面的实际需求。

各图中包括：

移动机机身1：为移动机基础，用于安装其他器件，图中只画出了一种，实际实施过程中，移动机机身1可分成多个部分，每个部分可以通过绳索或者机械结构连接，移动机的其他设备，可以安装在这些部分。进一步，牵引绳索和移动机机身1的连接，可以是一处连接，也可以是牵引绳索通过多个绳索连接到移动机机身1的不同部位。进一步，其他器件，可以安装与移动机机身1，也可以安装在绳索或者牵引绳索，例如摄像装置可以安装在绳索或者牵引绳索，以便能够拍摄到移动机机身1。

进一步，移动机机身1上或者移动机机身1的其他器件上，安装有方位传感器(图中未画出)，比如陀螺仪等，能够侦测到移动机机身1在空间的方向位置信息。

移动机有空气推进器2：工作时空气推进器2推动空气远离墙面，受到反作用力，即为空气推进器2的推力，该推力作用于移动机，使得移动机向墙面运动，而可移动支撑装置7(即实际实施中的上可移动支撑装置71，下可移动支撑装置72)，将移动机支撑于墙面，使垂直于墙面的水平方向稳定；实际实施中，进一步，通过在移动机安装压力传感器(图中没有画出)，可检测移动机对墙面的压力，根据该压力，可调节空气推进器2的作用力的大小，达到控制对墙面压力的效果，进一步，根据移动机所受墙面大风状况和越过障碍的需求，可以智能的控制该压力。空气推进器2也可向墙面推动空气，受到反作用力，该力使得移动机远离墙面；进一步，可设计有两个或者两个以上空气推进器2，单独或者分组控制每个空气推进器2推动空气的方向和推力大小，如图2中，利用所述方位传感器侦测的空间3维方向和位置信息，通过PID算法或者改进的PID算法，单独控制左右2个空气推进器2推动空气的方向和推力大小，多于2个空气推进器2可分别单独或分组控制，使移动机悬挂空中时,能控制其在空中静止或者各种运动(包括平移和转动以及不规则运动，运动方向可垂直于墙面，平行于墙面或者方向其他)，也能控制其在空中的各种姿势和状态，包括其远离与靠近墙面，距离墙面的距离，与墙面的夹角，从而，结合牵引绳索的牵引，可实现移动机在空中和墙壁间切换，从墙壁的一个位置，通过空中线路，运动到墙壁的另一个位置，通过空中路线越过墙壁上的大障碍物，实现移动机通过空中返回高处等功能。该动作可为自动控制或者手动控制，可通过电子自动设备控制。实际实施中，空气推进器2的数量任意。

进一步，空气推进器2的部分或者全部空气推进器2的推进空气的方向可改变。进一步，当移动机工作时，其部分或者全部空气推进器2的推进空气的方向可受控改变。

进一步，空气推进器2可安装于移动机远离墙面的方向，以便工作时，空气推进器2容易碰到墙面。

进一步，移动机包括不同方向的空气推进器2，数量可任意，空气推进器2的推力大小也可自由设置。进一步，移动机工作过程中，空气推进器2的推力大小也可被控制，从而可控制移动机在牵引绳索的牵引下，在墙面或者空中自由工作。

空气推进器2可以为风扇、螺旋桨、空气发动机、压缩空气装置或者其他能推动空气的装置。进一步，其推动空气的方向，可正可反，例如，若为螺旋桨，则螺旋桨可正转可反转，从而其推动空气方向可为双向。

管路3用于移动机的供水、供电或通信，管路3种类和各种类的数量可任意。供电可以是直流电，交流电供电方式。

本文所述的通信用于传递各种视频、图像、传感、命令等信号，通信载体可以是电或者光，相应的管路可以是电线、网线或光纤，本文称作“有线通信”。进一步，通信也可不通过管路的无线通信完成，或者有线通信和无线通信均有。通信协议可为各类标准通信协议(包括但不限于：2G、3G、4G、5G、TCP/IP协议、H.264或者EtherCAT等)或者自定义通信协议。

进一步，管路3内可以有牵引绳索、通信线或者供水线(如水管)等线，即其中的部分或者全部在同一大的线体内。进一步，移动机可有多条管路3，其中每条管路3各自有通电、通信号、牵引移动机或者通水的全部或者部分功能。进一步，通电管路，在通电的同时，可以载入通信信号，以便移动机机身1与外界通信，例如管路2在给移动机机身1提供动力的同时，可以载入通信信号，以便移动机机身1与外界通信。管路3与移动机连接部分没有备份，随着移动机的移动，管路3连接移动机部分的长度跟着改变，例如有设备收放管路3，以保证管路3能跟随并连接着移动机，该设备，可在移动机端，也可在移动机外管路3的另一端，或者两者均可改变；进一步，管路3一端接在移动机，另一端其他任何位置，包括高处、低处、侧面、靠近墙面、远离墙面的任何地方，管路3接入移动机。

移动控制器4：为移动机机身1上的控制部分，图20和图21为移动控制器4的一种实现示意图，由移动控制器盒盖40、移动控制器盒身41和移动控制器盒底42组成。移动控制器盒盖40顶部和移动控制器盒身41的四周均没有开口，移动控制器盒身41和移动控制器盒底42相对固定为一体，移动控制器盒盖40可从移动控制器盒身41打开，合上后，两者间的配合使得雨水不能进入移动控制器4。进一步，移动控制器盒盖40和移动控制器盒身41可固定为一体，移动控制器盒底42可以从移动控制器盒身41打开，用于器件进出移动控制器4，合上后，移动控制器4整体防雨。

牵引绳索接口5为连接牵引绳索处，移动机通过该牵引绳索悬挂，牵引绳索上端连接牵引部分，进一步，牵引绳索接口5也可以通过滑轮或滑轮组等机械实现(图中未画出)，从而可以改变牵引绳索的悬挂部分高度，来控制移动机上下移动和其垂直高度，牵引部分也可控制牵引绳索悬挂部分长度，来控制移动机上下移动和其垂直高度，牵引部分自身在墙面的水平移动和位置，来控制移动机在墙面的水平移动和位置。牵引绳索可以和所述管路3设计在同一线体内，也可与其中之一或者部分设计在同一线体内。牵引绳索可以为一根，也可以为多根。进一步，移动机可有多个牵引绳索接口5。

摄像装置6用于拍摄和监控移动机及其周围的实时景象，用于协助控制，或者被用于人工查看，其图像可以被传送到牵引部分、手机端或其他监控端，其安装位置和角度可任意，数量可任意，零个或多个均可。

可移动支撑装置7安装于移动机，当移动机受空气推进器2反作用力推向墙面时，可移动支撑装置7将移动机支撑于墙面，从而移动机在垂直于墙面的水平方向稳定，因可移动支撑装置7可相对于墙面移动，从而实现移动机能在墙面移动，其移动方向受控于其对应的转向装置8，即移动机通过控制转向装置8的方向，从而控制移动机的移动方向；具体实施中，多个可移动支撑装置7可分组，如图2中，分为上可移动支撑装置71和下可移动支撑装置72，上可移动支撑装置71为2个一组，下可移动支撑装置72为2个一组，可移动支撑装置7可都设计为固定方向；进一步，每组中的可移动支撑装置7可由其对应的转向装置8控制着保持同步转变方向，同汽车的转向机制。实际实施案例中，可以设计为任意一组固定方向，一组可转向，如图3中上转向装置81直行，下转向装置82处于转向状态，图4中上转向装置81处于转向状态，下转向装置82直行；移动机也可设计为上转向装置81和下转向装置82均可转向(图中没有表示)；也可设计为两组均可转向；进一步，实施过程中，每组可移动支撑装置7，可以为一个或者多个一组，如图5、图6，大于2个的图中未画出；可移动支撑装置7的个数不限，工作中，移动机所有可移动支撑装置7支撑于墙面的支撑点能确定一个平面，即有至少3个不同支撑点，且该3个支撑点不在同一直线。当可移动支撑装置7可都设计为固定方向时，可以无转向装置8；进一步，移动机可只有一个或多个转向装置8，其可分布于移动机任意位置，无移动支撑装置7。进一步，移动机可只有一个或多个移动支撑装置7，其可分布于移动机任意位置，无转向装置8。进一步，移动机可有可移动支撑装置7和转向装置8任意组合，分布于移动机的任意位置。进一步，所述转向装置8可不能主动控制方向，而是随着移动机在墙面的移动而被动改变其方向。进一步，可移动支撑装置7可以按照有压力传感器，或者接触传感器，用于侦测可移动支撑装置7是否接触墙面，如果可移动支撑装置7接触于墙面，则移动控制器4可控制各空气推进器2的推力，使得移动机机身1能够平稳工作于墙面；如果侦测到可移动支撑装置7未接触墙面，则移动控制器4可控制各空气推进器2的推力，使得移动机机身1能够平稳工作于空中；进一步，所有可移动支撑装置7中，全部或者部分接触墙面，移动控制器4可控制各空气推进器2的推力，使得移动机机身1能够平稳工作。

放置支撑器9：当移动机放置于地面时，放置支撑器9能支撑于地面，配合其他器件，使得移动机机身1，能够平衡放置于地面。进一步，放置支撑器9可以为可移动的设备，比如轮子，万向轮，以便移动机机身1可以在地面移动。进一步，放置支撑器9的数量可以任意。

滑轮11为滑轮，悬挂移动机的牵引绳索通过该滑轮连接，可以改变悬挂牵引绳索的高度，实际设计中可以使用滑轮或滑轮组等机械设备，拉动牵引绳索的装置拉动悬挂牵引绳索，从而改变移动机与滑轮11的间距，进一步，拉动牵引绳索的装置可位于楼顶、支架12、基板13、楼中间、楼底或者其他任何位置。

支架12为牵引部分的一个支架，使得滑轮11能够伸出牵引部分的基板13而悬挂移动机，实际设计中不限于此类支架。

牵引部分轮子14为牵引部分的轮子，使牵引部分能在水平面移动，牵引部分轮子14有一定长度的半径，可以滚过凸出墙面的障碍物；进一步，牵引部分轮子14可以有动力装置帮助其滚动。进一步，使牵引部分在水平面移动，也可通过履带，滑动等其他方式实现。

履带16为可移动支撑装置7的一部分，履带16可相对圆履带支架17沿履带16的线路运动，履带16的外侧支撑于墙面，实现可移动支撑装置7在墙面移动，转向装置8可以控制其移动的方向。圆履带支架17的履带下面部分接触墙面运动，而可移动支撑装置7运动方向的前端履带能高于其所接触的墙面，使得可移动支撑装置7能越过障碍，其他履带设计均符合此特征，可以实现越障功能，如图9中，履带支架18对应的履带16，不再一一列举；进一步，履带可有动力装置帮助其运动。

每个可移动支撑装置可以由一组或几组轮、履带或其他移动部件组成，如图10，为两组轮组成一个可移动支撑装置，两组轮的间距不限于图中的大小，可以大一些或者小一些；也可以是一组或几组履带等。

万向可移动支撑装置19为一种可移动支撑装置，安装于移动机，在移动机受到力的作用，能够支撑移动机沿着力的方向在墙面移动。

图11为一种万向可移动支撑装置，包括轮20、万向器21和万向器转轴22，万向器转轴22安装于移动机，可相对移动机转动，万向器21连接于万向器转轴22，轮20连接于万向器转轴22，轮20支撑于墙面，可转动，当移动机受到平行于墙面方向力的作用，则万向器转轴22和万向器21可转动，使得轮20能够沿着力的作用方向滚动。从而使得移动机能够沿着力的方向移动或者转动。进一步，万向器转轴22和万向器21的转动，可以有助力实现，万向可移动支撑装置通过传感器，感受其受到的力的方向，通过助力实现万向器转轴22和万向器21的转动。进一步，轮20可为圆形，或者为图9和图10的履带支架和履带16装置，或者其他可移动装置。万向可移动支撑装置为以上所述各种可移动支撑装置，另有万向移动的功能。

万向空气推进器23为一种空气推进器，当其安装于移动机时，其推动空气的方向可任意设计,移动机工作时固定。进一步，移动机工作时，其推动空气的方向可改变。其推动空气的方向可手动、半自动或者全自动控制。

墙面26为移动机作业所在的墙面。

移动机27为移动机，可包括移动机机身1、空气推进器2、管路3、移动控制器4、牵引绳索接口5、摄像装置6、可移动支撑装置7、上可移动支撑装置71、下可移动支撑装置72、转向装置8、上转向装置81和下转向装置82等设备。

反向空气推进器28：反向空气推进器28也是空气推进器，推动空气的方向和空气推进器2相反。如果需要控制移动机机身1可以靠近和远离墙面，则，需要空气推进器2能向墙面和远离墙面的方向推动空气，实现推力方向的正反切换；对于同一空气推进器2，处于推动空气的效率考虑，往往只能单向推动空气，而另一向，则不能，或者工作效率低，例如，如果是螺旋桨，则螺叶片的设计是单项推动高效，如果需要在正向与反向转动间来回切换，桨叶转速从正转变成反转，或者相反过程，必定会经过转速0，一些折叠桨叶，在减速到0点时，容易自己折叠，不能正常甩开，从而影响推力方向切换的稳定性。可以设计一对推力方向相反的空气推进器：空气推进器2和反向空气推进器28，这两个空气推进器同时向相反的方向推进空气，移动机机身1受到合力作用，通过分别控制两个空气推进器的推力，从而控制移动机机身1受到的合力；可以方向正反平滑切换，实现移动机机身1可以前后平滑运动，而每个空气推进器都无需停下，也无需改变推力方向。进一步，反向空气推进器28与空气推进器2，相对安装位置无限制，可以分别在任意地方。

进一步，反向空气推进器28与空气推进器2推动空气的相对角度，在空间内没有限制，只需要不完全同向，分别控制每个空气推进器的推力大小，根据合力算法的平行四边形法则，它们合力的角度，会在一定范围内改变，而在合力角度改变的范围内，就存在一个平面，合力分解到该面垂线方向的分量，相对于该平面，可以改变方向，即，可以在平面的2面间切换；也就是说，如果向向前后推动空间的某个平面，只是需要将这2个空气推进器的推力方向分别朝向这个平面的两侧，均无需和该平面垂直，分别控制这2个空气推进器的推力大小，他们的合力，在该平面垂线的分量，可以实现方向改变，从而实现向前或者向后推动该平面，而无需每个空气推进器改变推力方向。

进一步，反向空气推进器28与空气推进器2的数量无限制，可以为任意数量。进一步，反向空气推进器28与空气推进器2的方向可以是任意方向，垂直于墙面、平行于墙面或者空间的任意方向。进一步，可以分组控制一组或者多组反向空气推进器28与空气推进器2，实现移动机机身1在空中的任意运行，而且每一组反向空气推进器28与空气推进器2的数量也无限制。

进一步，反向空气推进器28或空气推进器2中，有部分或全部可兼具吹气功能。当移动机在墙面作业过程中，可能会有一些排出物(液体、气体、固体块、碎渣、粉末或者其混合物等)脱落或者扩散，掉落或者扩散到移动机以下或周围的墙面或者空间，从而影响这部分墙面或空间，所述吹气功能可将所述排出物向指定方向吹动，(例如，远离墙面，或者，移动机未作业过的墙面一侧方向。)，从而可控制排出物的排出方向。例如，移动机用于墙面清洗，会有使用过的清洗液掉落，从而影响移动机下面已经清洗过的墙面洁净，可以通过空气推进器将所述清洗液吹离清洁区域；例如，移动机用于墙面喷漆，会有使用过的油漆掉落或者飞溅，可通过空气推进器将油漆吹离指定区域。

当移动机在墙面作业过程中，空气推进器可对移动机中需要吹气的器件进行吹气，例如，移动机的一些部件需要散热，部分或全部空气推进器可对其进行吹气，使其散热。进一步，空气推进器可吹动水、液体、气体或者其混合物，吹向指定的器件，达到更好的效果，例如，对指定的器件吹水和空气混合物，进行散热，墙面清洗中，清洗用过的水，自然流到下面的墙面，会影响下面墙面清洁，而空气推进器可将其吹向指定的方向(例如，远离墙面的方向，或者墙面还未清洗过的方向)，改变作业排出物的排出方向，避免所述的影响，同时，该水气混合物，也可帮助指定器件散热，或者清洁。

进一步，空气推进器工作时，会形成气流途径，包括入气途径和出气途径，入气途径为气流经过空气推进器之前的气流途径，出气途径为气流经过空气推进器之后的气流途径。所述吹气功能，可在气流途径的任意位置或者空气推进器本身位置，一处或者多处均可。例如，移动机用于墙面清洗中，清洗过的水气混合物，可通过入气途径到达空气推进器，用于空气推进器自身散热或者清洁，也可在入气或者出气途径，用于其他器件的散热或清洁。

进一步，利用所述方位传感器侦测的空间3维方向和位置信息，通过PID算法或者改进的PID算法，控制每个空气推进器2与反向空气推进器28的推力，从而可以控制移动机在空中的平和、位置和运动，包括离开墙面和接触墙面。

空气推进器保护29：用于保护各个空气推进器2，避免被碰擦。进一步，空气推进器保护29可以是各种形状，能不影响空气推进器工作，又能保护空气推进器。进一步，每个空气推进器都可以有空气推进器保护29，每种空气推进器都可以有空气推进器保护29，例如万向空气推进器23和反向空气推进器28。

移动机保护30：移动机保护30安装于移动机，当移动机在墙面发生侧翻时，移动机保护30会先接触墙面，防止移动机继续侧翻，以免移动机其他设备碰到墙面或者其他物体。

40.移动控制器盒盖40：移动控制器盒盖40为移动控制器4的盒盖，可以从上面打开，和合上，可以防止灰尘和水从上方进入移动控制器4。

41.移动控制器盒身41：移动控制器盒身41为移动控制器4的盒身。

42.移动控制器盒底42：移动控制器盒底42为移动控制器4的盒底，包括数量任意的移动控制器进风口43、移动控制器出风口44和移动控制器进线口45。进一步，当移动控制器4工作于有水的环境，则移动控制器盒底42的设计高于移动控制器盒身41的下边缘，以便水滴不会到达移动控制器盒底42。

43.移动控制器进风口43：用于移动控制器4内部通风和散热，同时可避免雨水进入。进一步，可以安装风扇，风扇扇动空气，加强移动控制器4的散热，风扇扇动空气方向可以向内，也可以向外。进一步，如果空气扇动方向向内，可以增加防尘或者防水网。

44.移动控制器出风口44：用于移动控制器4内部通风和散热，同时避免雨水进入。进一步，可配合移动控制器进风口43扇动的空气进出，如果空气从移动控制器出风口44进入，可以增加防尘或者防水网。

45.移动控制器进线口45：用于通过进入移动控制器4的线路。

46.移动控制器挡水板46：移动控制器挡水板46位于移动控制器盒身41，当移动控制器4一侧或者多侧有水时，可以在该侧设计有移动控制器挡水板46，用于加大移动控制器盒身41下边缘和移动控制器盒底42的落差，以便更好的防止水到达移动控制器盒底42。

图12为一种万向空气推进器，包括空气推进器支撑24和推进器25，空气推进器支撑24安装于移动机，推进器25推动空气移动，自己获得空气的反作用力，推进器25推动空气的方向，可以改变设置，移动机工作时，该方向相对于空气推进器支撑24固定。进一步，移动机工作时，推进器25推动空气的方向相对于空气推进器支撑24可变。推进器25推动空气的方向，可以被手动、半自动或者全自动控制。

移动机的可移动支撑装置7、转向装置8、万向可移动支撑装置19、空气推进器2和万向空气推进器23的数量可按需自由组合，各个空气推进器2和万向空气推进器23的推动空气的方向可按需设计。如图13、图14和图15示意了几种实现方式，如图6，移动机只有空气推进器2，能向远离墙面方向推进空气，从而将移动机推向墙面；或者还有空气推进器2(图6中未画出)，能将移动机推向远离墙面的方向，使得移动机能悬挂空中；进一步，有空气推进器2或万向空气推进器23在墙面平面方向产生的力能协助可移动支撑装置7的转向装置8转向；如图16，移动机下部(也可在移动机上部，图中未画出)，侧面的空气推进器2可推动移动机下部的万向可移动支撑装置19移动，实现移动机在墙面转向或者移动；如图17，移动机下部(也可在移动机上部，图中未画出)，万向空气推进器23可改变方向，从而推动移动机下部的万向可移动支撑装置19移动，实现移动机在墙面转向,万向空气推进器23的数量不限，位置是否左右对称也不限；如图18，移动机均为万向可移动支撑装置19移动，万向空气推进器23可推动移动机在墙面平移或转向；也可移动机均为万向可移动支撑装置19移动，只有侧面的空气推进器2，推动移动机在墙面转向或平移；如图19，移动机均为万向可移动支撑装置19移动，万向空气推进器23和侧面的空气推进器2可推动移动机在墙面平移或转向。

说明书附图示展示了部分示意图，而实际实施中，空气推进器、万向空气推进器、可移动支撑装置和万向空气推进器在移动机的安装可自由组合，其安装的位置和方向也可按需自由设计。

进一步，以上所述所有空气推进器(包括空气推进器2或万向空气推进器23)，相对自身，其推动空气的方向可为正向，可为反向，例如推进器25，是风扇型，则风扇可为正转，可为反转。其他类型的空气推进器也可正反两方向推动空气，在移动机工作过程中，正反方向不可切换；进一步，在移动机工作过程中，所述所有空气推进器推动空气的方向，可正反方向相互切换。

进一步，控制台可与升降器通信，从而，控制台能向升降器发命令，实现移动机升降，并反馈升降器工作状态。控制台可与移动机通信，从而，控制台能向移动机发命令，实现控制台控制移动机工作，并反馈移动机工作状态。从而，控制台可以在任何位置正常工作，能同时控制移动机升降和移动机工作，即操作人员在地面，或其他肉眼看见移动机的地方，又可同时控制移动机升降和工作，实现直观操作。

升降器和移动机分别与控制台通信的通信方式和协议可相同或者不同。进一步，如果升降器位于移动机，则升降器的通信器件和移动机的通信器件可共用一套。

通过管路，操作人员也可以在高处平台、低处平台、地面或者其他任何地方，多移动机进行操作或监测。

进一步，牵引绳索通过支撑点悬挂移动机，牵引部分可与控制台靠近，或同处一地，升降器位于牵引部分，则控制台无需通过远距离通信协议控制升降器，从而增加了控制的可靠性和实时性，例如但不限于，RS232、RS485通信，电机的PWM控制。

进一步，移动机升降，可以为手动控制、半自动控制和全自动控制。手动控制：在手动命令模式下，移动机接收到移动命令后，运动一段距离后停止；半自动控制：在半自动命令模式下，移动机接收到移动命令后，运动到指定的位置后停止；全自动控制：在全自动命令模式下，移动机接收到移动命令后，移动机在指定的区间内往返运动。进一步，以上运动的速度，可统一设置或者单独设置。

进一步，牵引绳索的数量可以任意。

进一步，移动机机身1包括距离传感器，能侦测移动机机身1是否贴到墙面，如果移动机机身1贴到墙面，则移动控制器4可控制各空气推进器2的推力，使得移动机机身1能够平稳工作于墙面；否则，移动控制器4可控制各空气推进器2的推力，使得移动机机身1能够平稳工作于空中。

进一步，移动机安装有水平侦测传感器，能够侦测移动机与水平的相对角度，然后控制可移动支撑装置的方向，使得移动机在墙面上下移动时，能与水平面保持需要的角度，这样，移动机在墙面上下移动的方向就可以控制，例如，可保持移动机在墙面上下移动时，其运动的轨迹，在墙面平面内，与水平方向垂直，或者呈现所需要的角度。

进一步，以上所述所有万向空气推进器(包括万向空气推进器23)，其推动空气的方向可改变，但在移动机工作过程中，不可改变；进一步，在移动机工作过程中，其推动空气的方向可改变。

移动机可自带电源或者从外部获取电源，可自带水或者从外界获取水，可自带清洗物资或者从外界获取物资。

进一步，所述墙面可以是各种支撑面，例如，玻璃幕墙、建筑物内外立面、船舶外立面、储油罐内外立面，车辆外立面。

进一步，本文所述的水，也可以是液体、胶体、固体颗粒、粉末、气体或他们混合物。

进一步，所述的无线通信，是没有实物线路的通信，包括但不限于：wimax、wifi、rola、无线网桥、2G、3G、4G或5G等通信方式，以及其他公网或者私网无线通信；传输载体可为通过各种频率无线电波，包括但不限于：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线或远紫外线等。

本支撑面移动装置可用作墙面清洗、墙面作业、墙面维修、墙面监控、墙面检测或墙面运输等设备。

本发明通过上述几个实施例进行了描述，但实施例非用来限定本发明的权利要求。本领域人员若在本发明的精神的范围内，做出各种变形或者改进，均在本发明的保护范围之内。因此本发明的权利保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (10)

1.一种支撑面移动装置，其特征是：包括牵引部分、牵引绳索和移动机，移动机通过牵引绳索连接牵引部分；移动机包括2个或2个以上的空气推进器；空气推进器推动空气，而受到空气反作用力的作用，即为该空气推进器的推力，该推力作用于移动机；空气推进器中，有一个或者多个的推力方向和其他空气推进器的相反，或者相对成一定角度的，这样，在无需改变空气推进器推力方向的前提下，可实现各推力的合力改变方向。

2.一种支撑面移动装置，其特征是：包括牵引部分、牵引绳索和移动机，移动机通过牵引绳索连接牵引部分；移动机包括方位传感器；包括2个或2个以上的空气推进器，空气推进器推动空气，而受到空气反作用力的作用，即为该空气推进器的推力，该推力作用于移动机；方位传感器能侦测移动机的方向信息；根据所述所述方向信息，利用PID算法或者改进的PID算法，控制各空气推进器的推力，从而控制行走机在空中的位置和运动。

3.一种支撑面移动装置，其特征是：包括牵引部分、牵引绳索和移动机，移动机通过牵引绳索连接牵引部分；移动机包括方位传感器；包括2个或2个以上的空气推进器，空气推进器推动空气，而受到空气反作用力的作用，即为该空气推进器的推力，该推力作用于移动机；方位传感器能侦测移动机的方向信息；空气推进器中，有一个或者多个的推力方向和其他空气推进器的相反，或者相对成一定角度的，这样，在无需改变空气推进器推力方向的前提下，可实现各推力的合力改变方向。根据所述所述方向信息，利用PID算法或者改进的PID算法，控制各空气推进器形成的合力，从而控制行走机在空中的位置和运动。

4.一种支撑面移动装置，其特征是：包括牵引部分、牵引绳索、移动机、控制台和升降器；移动机通过牵引绳索连接牵引部分；牵引部分、移动机或两者均有升降器；升降器，可改变移动机与牵引部分间牵引绳索的长度；工作时，控制台在能直接看到移动机的地方，并且，控制台可与升降器通信，控制升降器工作，从而可改变移动机与牵引部分间牵引绳索的长度；移动机包括空气推进器；空气推进器能推动空气，而受到空气反作用力的作用，即该空气推进器的推力，作用于移动机，使得移动机能接触墙面。

5.一种支撑面移动装置，其特征是：包括牵引部分、牵引绳索和移动机，移动机通过牵引绳索连接牵引部分；移动机包括方位传感器；包括空气推进器，空气推进器推动空气，而受到空气反作用力的作用，即为该空气推进器的推力，该推力作用于移动机；空气推进器工作时，会形成气流途径，包括入气和出气途径，入气途径为空气经过气流推进器之前的气流途径，出气途径为气流经过空气推进器之后的气流途径，移动机工作时有排出物，所述气流途径可改变排出物排出的方向。

6.一种支撑面移动装置，其特征是：包括牵引部分、牵引绳索和移动机，移动机通过牵引绳索连接牵引部分；移动机包括方位传感器；包括空气推进器，空气推进器推动空气，而受到空气反作用力的作用，即为该空气推进器的推力，该推力作用于移动机；空气推进器工作时，会形成气流途径，包括入气和出气途径，入气途径为空气经过气流推进器之前的气流途径，出气途径为气流经过空气推进器之后的气流途径，气流途径可经过移动机的部件，用于该部件的散热或清洁。

7.一种支撑面移动装置，其特征是：包括牵引部分、牵引绳索和移动机，移动机通过牵引绳索连接牵引部分；移动机包括方位传感器；包括空气推进器，空气推进器推动空气，而受到空气反作用力的作用，即为该空气推进器的推力，该推力作用于移动机；移动机包括移动控制器，移动控制器的线路进入口位于移动控制器底部。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征是：所述的空气推进器，为液体推进器，所述空气为液体，所述的装置可在液体中工作。

9.根据权利要求2所述的装置，其特征是：所述的空气推进器，为液体推进器，所述空气为液体，所述的装置可在液体中工作。

10.根据权利要求3所述的装置，其特征是：所述的空气推进器，为液体推进器，所述空气为液体，所述的装置可在液体中工作。

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