CN203330073U - 多功能一体化风管清理机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集成多功能的一体化中央空调风管清洗机器人，特别是涉及分体式清洗、消毒、管壁覆膜修复一体化的多功能一体化风管清理机器人，由负载端和多功能清洁端两部分构成，履带移动底座上设置有履带，履带内侧设置有运动底座驱动轮，履带中间设置有履带支架，履带上端连接有集液罐，集液罐一侧设置有注料口，集液罐上端设置有舱盖，舱盖顶端设置有气泵压缩阀，舱盖另一端设置有闭锁式弹性集线轴，本实用新型可以很好的解决中央空调风管清理机器人工作效率慢、功能性单一等问题，客观上提高中央空调管网系统清洗效率，节省清洁成本，使中央空调清洗走向常态化、日常化成为可能。

Description

多功能一体化风管清理机器人

技术领域

本发明涉及一种集成多功能的一体化中央空调风管清洗机器人，特别是涉及分体式清洗、消毒、管壁覆膜修复一体化的多功能一体化风管清理机器人。 

背景技术

作为现有技术，有机器人能够通过外接吸尘器做到250mm*250mm以上的风道探测及清洗作业。它是由无线电波或有线远程管道内遥控，通过电刷旋转剥落风管内壁污垢，并连通外置积尘装置进行中央空调风道清洗的机器人机构。作为上述此种机器人作业模式，可以使机器人机械臂触及范围内的管壁得到除尘保洁，但由于结构限制，无法直接在小型风管和竖直风管内进行清洁。另一方面，此类机器人在不同的风道清洗作业前需要频繁更换清洁头，消毒等作业则需另配其他机器人或设备，中国专利CN1695830公开了一种“用于中央空调风道的清洁设备及其方法”，该设备所控制电缆馈线连接到一个由两侧安装着履带可沿风道运行的清洁车，清洁车头部装有一个可调上下高度的定位架、C卡旋转固定架及一个C卡，该吸尘刷头通过连接管将尘埃送入吸尘管。本设备能够自如运行在中央空调风道中，由于是直接接触式吸尘，所以不会形成二次污染，但通常此类机器人在管道中需要拖动狭长厚重的吸尘器风管，在风管内 运作常常受到风管长度限制，清洁速度缓慢。 

因此，为克服上述技术的不足而设计出多功能一体化中央空调风管清洗机器人，主要采用了功能性分体联结机器人架构和可变形式多功能一体化清洁执行终端的构思，从而在负压集尘的基础上能够无需携带吸尘风管，快速高效进行风管复杂结构内壁的清洗作业。同时多功能的清洗终端不仅可以无需更换机器人和清洁头，更能够在清洗风管的同时进行管道内的消毒和破损修复工作的多功能一体化风管清理机器人，正是发明人所要解决的问题。 

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种多功能一体化风管清理机器人，其结构简单，使用方便，主要采用了功能性分体联结机器人架构和可变形式多功能一体化清洁执行终端的构思，从而在负压集尘的基础上能够无需携带吸尘风管，快速高效进行风管复杂结构内壁的清洗作业。同时多功能的清洗终端不仅可以无需更换机器人和清洁头，更能够在清洗风管的同时进行管道内的消毒和破损修复工作，有非常好的实用价值。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：多功能一体化风管清理机器人，由负载端和多功能清洁端两部分构成，负载端包括履带移动底座、履带、运动底座驱动轮、履带支架、闭锁式弹性集线轴、气泵压缩阀、舱盖、集液罐、注料口，履带移动底座上设置有履带，履带内侧设置有运动底座驱动轮，履带中间设置有履带支架，履带上端连接有集液罐，集液罐一侧设置有注料口，集液罐上端设置有舱盖，舱盖顶端设置有气泵压缩阀，舱盖另一端设置有闭锁式弹性集线轴；多功能清洁端包含伸缩三角履带、功能转换底座、功能转换平台、集尘器端口、锥形清洁头、气缸、万向轴、传动轴、清洁头、六自由度机械臂、铝质覆膜喷涂喷头、消毒剂喷头，伸缩三角履带一端设置有集尘 端口，伸缩三角履带顶端设置有功能转换底座，功能转换底座上端设置有功能转换平台，功能转换平台一侧设置有锥形清洁头，气缸一端与功能转换平台连接，气缸另一端与万向轴连接，万向轴通过传动轴与清洁头连接，功能转换平台上还连接有六自由度机械臂，六自由度机械臂连接有铝质覆膜喷涂喷头，六自由度机械臂还连接有消毒剂喷头。 

进一步，机器人还包含有中央处理PCB模块、机载便携式吸尘器、便携式中高压气/水泵、小型消毒喷剂罐、铝质覆膜喷雾原料罐、自锁式回旋输线轴、集合输出管、伸缩型三角履带移动底座、可升降不锈钢基座、六棱形旋转式多功能清洁/消毒/修复模块、红外线摄像机、带万向节的传动轴、方向控制舵机、清洁刷、吸尘头、地面控制终端，各元器件通过串并联组成的独立清洁结构，其特征是，所述的伸缩型履带移动底座能够由地面控制终端控制而进行线性——三角形式伸缩变换；所述六棱形旋转式多功能清洁/消毒/修复模块通过旋转进行清洁模式更换，消毒和修复模块彼此相互独立，可独立进行任一操作与模式变换；所述的传动轴能够自由变换传动角度和力矩，其转向由地面控制终端驱动方向控制舵机进行姿态控制。 

进一步，二联式的分体化多功能架构，尤其是在进行清理作业时运动模式的分体式切换和一体式协同清洗作业的运行模式，在非主风道清洗作业时仍能做到主副管道清洗同步、消毒同步、覆膜喷涂同步。 

进一步，清洁器传动轴可以多角度无死角的清洗作业，旋转清洁头传动杆上的万向轴由水平和竖直方向上各一的舵机控制，可以进行360度无死角清洁作业，同时也能够竖直旋动至基座上下端90度范围内，进行竖直管道的清洗与维护。 

进一步，两执行机构连接处采用在可伸缩式抽气管道外壁螺旋缠绕信号线与电源线和自锁式弹力收线轴，同时两喷料输送管并行置于抽气管底部起保护加固作用。负载端连接处置有锁扣式管线回收线轴在清洁机构完成清洁作业后通过逻辑电路将闭锁取消，借助线轴内弹簧弹力收缩管线能够帮助清洁头返回主风道口。 

进一步，地面操控终端采用三通道高频电磁波遥感控制技术，通过电磁波发送指令并接受实时红外图像。本终端设置有两种控制模式，在主风道时两机构进行一体化同步操作；在清理分风道时负载端停止对负载端行进电机供电，管线闭锁打开，控制终端的所有行进操作均只对清洁端口有效。 

进一步，负载端所携带的吸尘器置于负载端中心部位，同时消毒除藻剂和履职覆膜喷漆罐分置负载端两端，方便药品原料填充和机器人的日常清理维护。 

本实用新型于现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知： 

1、本实用新型可以很好的解决中央空调风管清理机器人工作效率慢、功能性单一等问题，客观上提高中央空调管网系统清洗效率，节省清洁成本，使中央空调清洗走向常态化、日常化成为可能。 

附图说明

图1是表示本发明的实例的机器人装配结构图。 

图2是表示图1中所表示的的负载端结构说明图。 

图3是表示图2中所表示的的一体化清洁终端结构说明图。 

附图说明：1-负载端；2-多功能清洁端； 

101-履带移动底座；102-履带；102-运动底座驱动轮；104-；履带支架；105-闭锁式弹性集线轴；106-气泵压缩阀；107-舱盖；108-集液罐；109-注料口。 

201-伸缩三角履带；202-功能转换底座；203-功能转换平台；204-集尘器端口；205-锥形清洁头；206-气缸；207-万向轴；208-传动轴；209-清洁头；210-六自由度机械臂；211-铝质覆膜喷涂喷头；212-消毒剂喷头。 

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。 

图1、2、3为本实用新型多功能一体化风管清理机器人结构示意图，由负载端1和多功能清洁端2两部分构成，负载端1包括履带移动底座101、履带102、运动底座驱动轮103、履带支架104、闭锁式弹性集线轴105、气泵压缩阀106、舱盖107、集液罐108、注料口109，履带移动底座101上设置有履带102，履带102内侧设置有运动底座驱动轮103，履带102中间设置有履带支架104，履带102上端连接有集液罐108，集液罐108一侧设置有注料口109，集液罐108上端设置有舱盖107，舱盖107顶端设置有气泵压缩阀106，舱盖107另一端设置有闭锁式弹性集线轴105；多功能清洁端2包含伸缩三角履带201、功能转换底座202、功能转换平台203、集尘器端口204、锥形清洁头205、气缸206、万向轴207、传动轴208、清洁头209、六自由度机械臂210、铝质覆膜 喷涂喷头211、消毒剂喷头212，伸缩三角履带201一端设置有集尘端口204，伸缩三角履带201顶端设置有功能转换底座202，功能转换底座202上端设置有功能转换平台203，功能转换平台203一侧设置有锥形清洁头205，气缸2063一端与功能转换平台203连接，气缸206另一端与万向轴207连接，万向轴207通过传动轴208与清洁头209连接，功能转换平台203上还连接有六自由度机械臂210，六自由度机械臂210连接有铝质覆膜喷涂喷头211，六自由度机械臂210还连接有消毒剂喷头212。 

负载端主要携带大功率集尘设备、便携式中高压气/水泵、消毒喷剂和铝质覆膜喷雾原料等负载，用于在主风道内进行设备及资源的运输供给作业；可变形式多功能一体化清洁执行终端主要由可升降的清洁头载体、高速无芯电机、不锈钢万向轴、导向舵机、清洁头、双出头高压雾化喷头、吸尘端口串并联构成，可针对不同风管高度、角度灵活调节清洁头及吸尘端口位置，高效快捷的进行清理作业，不留清理死角，同时本机器所带的灵活万向轴机构也使得清洁头能够适用于深度≥1米的垂直风管的清洗作业。 

负载端机构具体的技术方案是，采用宽履带式底盘结构并配置大功率步进电机，在减少对管壁压强、不对管壁造成破坏的情况下，尽可能多的携带清洁设备及药品，一次性完成清洗——消毒——维护作业，提高工程工作效率并缩短清洁所需时间。便携式气/水泵及机载吸尘器—律采用轻量化、小型化设计，减少负载端所承受负荷，并将其置于负载端中心部位，防止因操作意外导致机器受损，延长机器人实用寿命，同时本设计也能够方便集尘囊的快速取出、更换。消毒除藻剂和履职覆膜喷漆罐分置负载端两端，方便药品原料填充和机器人的日常清理维护。 

可变形式多功能一体化清洁机构具体的技术方案是，三角式履带底盘可以在通过狭矮风管时通过传动轴收缩为并排线性结构，使清洁机构能够灵活的同时在高、低两种截然不同的风管种进行风管的清洗与修复。在可升降基座上装有六棱形旋转式多功能清洁头，清洁头上配备有两个旋转清洁刷头(大、小各一)、高压雾化消毒喷头、覆膜喷头和简易机械手(两喷头分别置于机械手两侧)，基座两端配有两台红外摄像机用于数据信息采集和项目验收凭证记录。旋转清洁头传动杆上的万向轴由水平和竖直方向上各一的舵机控制，可以进行360度无死角清洁作业，同时也能够竖直旋动至基座上下端90度范围内，进行竖直管道的清洗与维护。 

两执行机构连接处所采用的具体方案是，在可伸缩式抽气管道外壁螺旋缠绕信号线与电源线，同时两喷料输送管并行置于抽气管底部起保护加固作用。负载端连接处置有锁扣式管线回收线轴在清洁机构完成清洁作业后通过逻辑电路将闭锁取消，借助线轴内弹簧弹力收缩管线帮助清洁头返回主风道口，然后进行下一个分风管的清理作业。 

地面操控终端所采用的具体方案是，采用三通道高频电磁波遥感控制技术，通过电磁波发送指令并接受实时红外图像。设置两种控制模式，在主风道时两机构进行一体化同步操作；在清理分风道时负载端停止对负载端行进电机供电，管线闭锁打开，控制终端的所有行进操作均只对清洁端口有效，简化操作流程，高效快捷的完成清洁任务 

Claims (1)

1.多功能一体化风管清理机器人，其特征在于：由负载端和多功能清洁端两部分构成，负载端包括履带移动底座、履带、运动底座驱动轮、履带支架、闭锁式弹性集线轴、气泵压缩阀、舱盖、集液罐、注料口，履带移动底座上设置有履带，履带内侧设置有运动底座驱动轮，履带中间设置有履带支架，履带上端连接有集液罐，集液罐一侧设置有注料口，集液罐上端设置有舱盖，舱盖顶端设置有气泵压缩阀，舱盖另一端设置有闭锁式弹性集线轴；多功能清洁端包含伸缩三角履带、功能转换底座、功能转换平台、集尘器端口、锥形清洁头、气缸、万向轴、传动轴、清洁头、六自由度机械臂、铝质覆膜喷涂喷头、消毒剂喷头，伸缩三角履带一端设置有集尘端口，伸缩三角履带顶端设置有功能转换底座，功能转换底座上端设置有功能转换平台，功能转换平台一侧设置有锥形清洁头，气缸一端与功能转换平台连接，气缸另一端与万向轴连接，万向轴通过传动轴与清洁头连接，功能转换平台上还连接有六自由度机械臂，六自由度机械臂连接有铝质覆膜喷涂喷头，六自由度机械臂还连接有消毒剂喷头。 

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