CN205018964U - 一种磁铁移动机构及擦玻璃机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁铁移动机构及擦玻璃机器人，涉及机器人技术领域。本实用新型的磁铁移动机构，包括磁铁、磁铁固定框、限位结构和调节装置，调节装置包括电机和电机驱动的减速齿轮组，减速齿轮组的输出轴上设有螺纹部；磁铁置于磁铁固定框中，磁铁固定框上设有螺纹孔，螺纹孔与螺纹部相配合，限位结构对磁铁固定框进行限位，限制磁铁固定框的旋转，并使得磁铁固定框能够沿输出轴的长度方向移动；本实用新型的擦玻璃机器人包括分别吸附在玻璃两侧的驱动机和随动机，驱动机和随动机上设有极性相反的磁铁，驱动机上述的磁铁移动机，用于调节磁铁与玻璃之间的距离。本实用新型的磁铁移动机构及擦玻璃机器人，结构简单能够实现自动控制。

Description

一种磁铁移动机构及擦玻璃机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种磁铁移动机构及擦玻璃机器人。

背景技术

随着城市现代化的发展，越来越多的民居高层建筑屹立于各大城市，再加上现阶段雾霾等空气污染问题，让玻璃外窗更加容易变脏，且污垢更加难清洗，使得玻璃外窗的清洁工作更加繁重。若采用传统的人工清洗方式不仅费用昂贵，而且清洗效率低、作业十分危险。然而，在社会文明高度发展的今天，对生命的关爱达到了前所未打的高度，要求停止使用蜘蛛人的呼声不绝于耳。首先是现在的人工劳务成本大幅度上涨；其次是使用现有的双面手动擦玻璃器，劳动强度大。可见，擦洗外窗是家庭乃至城市的一大难题，而现阶段的擦洗方法劳动量大，劳动效率低，费用高，操作过程危险的缺点。

当前，市场上已有相当一部分的擦玻璃机器人，虽然现有的擦玻璃机器人具有较高的的自动化程度，但是成本过高价格昂贵，使得家庭使用成本增加，并没有得到大范围推广。所以现在需要一种性价比高，自动化程度相对较高且操作简便的智能家居擦玻璃机器人，并使它能够普及到一般家庭中。

现有擦玻璃机器人多采用真空吸盘吸附到玻璃上，需要进行持续的电力供应，且吸盘结构过于复杂，出现问题时难以解决；而采用磁铁吸附的机器人均为手动调节，调节速度慢且不够精确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种磁铁移动机构，能够通过电机带动磁铁沿直线移动，不用人为操作，磁铁的移动速度快。

本实用新型的另一个目的在于提出一种擦玻璃机器人，采用磁铁吸附在玻璃上，结构简单，自动控制调节，操作方便。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种磁铁移动机构，包括磁铁、磁铁固定框、限位结构和调节装置，所述调节装置包括电机和所述电机驱动的减速齿轮组，所述减速齿轮组中包括输入轴和输出轴以及分别安装在所述输入轴和输出轴上的第一齿轮和第二齿轮，所述输出轴上设有螺纹部；所述磁铁置于所述磁铁固定框中，所述磁铁固定框上设有螺纹孔，所述螺纹孔与所述螺纹部相配合，所述限位结构对所述磁铁固定框进行限位，限制所述磁铁固定框的旋转，并使得所述磁铁固定框能够沿所述输出轴的长度方向移动。

进一步的技术特征，所述减速齿轮组中齿轮的个数至少为两个。

进一步的技术特征，所述磁铁固定框为带棱边的框架，所述限位结构为沿输出轴方向与所述棱边配合的导向槽，所述磁铁固定框在所述输出轴的带动下沿所述导向槽移动。

进一步的技术特征，所述导向槽的个数与所述棱边的个数相同。

本实用新型还保护一种的擦玻璃机器人，包括分别吸附在玻璃两侧的驱动机和随动机，所述驱动机和随动机上均设有清洁单元，用于擦拭玻璃，所述驱动机和随动机上设有极性相反的磁铁，所述驱动机能够带动所述随动机移动，所述驱动机上设有上述的磁铁移动机构，用于调节磁铁与玻璃之间的距离。

进一步的技术方案，驱动单元和控制单元，所述驱动单元能够控制所述驱动机的移动，所述控制单元用于对所述驱动单元和磁铁移动机构进行自动控制。

进一步的技术方案，所述驱动机包括外壳，所述外壳包括底壳和罩壳，所述底壳上与玻璃接触的一侧安装有清洁单元，所述底壳的另一侧安装有驱动单元、磁铁移动机构和控制单元。

进一步的技术方案，所述控制单元包括控制板，所述控制板上设置移动按钮，通过按压所述移动按钮控制所述磁铁的移动，所述控制单元还包括与所述控制板连接的压力传感器，通过所述压力传感器控制所述磁铁的移动行程。

进一步的技术方案，所述清洁单元包括沿所述机器人前进方向依次排列的干布、刮条和湿布。

进一步的技术方案，所述随动机与所述驱动机的结构相同。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提出的磁铁移动机构，通过电机带动减速齿轮组，减速齿轮组的输出轴上设有螺纹部，螺纹部与相应的磁铁固定框上的螺纹孔相配合，由于磁铁固定框通过限位结构的限制，通过输出轴的转动，使得磁铁固定框带动磁铁只能沿输出轴的轴向移动，实现电机带动磁铁移动，结构简单，不用认为手动操作，效率提高。

本实用新型提出的擦玻璃机器人，通过上述的磁铁移动机构调节磁铁的位置，使得该机器人适应不同的玻璃厚度，且使得该机器人能够容易在玻璃上取放；另外，机器人上还包括控制单元和驱动单元，控制单元可以通过按钮控制机器人，增加了机器人的自动化程度，易于控制，可进行精确控制，还能降低劳动强度，驱动单元上安装行走轮，通过差速方法能实现快速转弯，机动性强，提高机器人的工作效率。

附图说明

图1是本实用新型提供的磁铁移动机构的结构示意图；

图2是本实用新型提供的擦玻璃机器人的结构示意图；

图3是本实用新型提供的驱动机底壳的结构示意图；

图4是本实用新型提供的控制单元的装配结构示意图。

其中，1、磁铁；2、磁铁固定框；21、螺纹孔；3、限位结构；4、电机；5、输入轴；6、输出轴；7、第一齿轮；8、第二齿轮；9、玻璃；10、驱动机；101、行走轮；102、导向轮；103、把手；11、随动机；12、清洁单元；121、湿布；122、刮条；123、干布；13、外壳；131、底壳；132、罩壳；14、控制单元；141、控制板；142、移动按钮；143、压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

一种磁铁移动机构，包括磁铁1、磁铁固定框2、限位结构3和调节装置，调节装置包括电机4和电机4驱动的减速齿轮组，减速齿轮组中包括输入轴5和输出轴6以及分别安装在输入轴5和输出轴6上的第一齿轮7和第二齿轮8，输出轴6上设有螺纹部，优选地，该输出轴6选择螺杆，使磁铁1具有足够的移动空间；磁铁1置于磁铁固定框2中，磁铁固定框2上设有螺纹孔21，螺纹孔21与螺纹部相配合，使得磁铁固定框2与输出轴6之间能够相对转动，限位结构3对磁铁固定框2进行限位，限制磁铁固定框2的旋转，并使得磁铁固定框2能够沿输出轴6的长度方向移动，具体地，磁铁固定框2为带棱边的框架，限位结构3为沿输出轴6方向与棱边配合的导向槽，磁铁固定框2在输出轴6的带动下沿导向槽移动，在本实施例中，如图1所示，磁铁固定框2的棱边为直角棱边，相应的导向槽为两个相互垂直的侧壁构成，且导向槽为四个，分别与磁铁固定框2外围的棱边配合，磁铁固定框2结构受力均匀，结构稳定，优选地，导向槽的个数与棱边的个数相同，使得结构更加稳定，但是导向槽的具体数量可根据实际情况进行选择。

减速齿轮组中齿轮的个数至少为两个，可以根据实际情况选择合适的齿轮个数，且减速齿轮组中齿轮的直径比可根据实际情况进行选择，使能够实现结构稳定性和工作效率的合理配合。

实施例2

本实施例与实施例1中的磁铁移动机构的结构基本相同，包括磁铁1、磁铁固定框2、限位结构3和调节装置，调节装置包括电机4和电机4驱动的减速齿轮组，减速齿轮组中包括输入轴5和输出轴6以及分别安装在输入轴5和输出轴6上的第一齿轮7和第二齿轮8，输出轴6上设有螺纹部；磁铁1置于磁铁固定框2中，磁铁固定框2上设有螺纹孔，螺纹孔21与螺纹部相配合，限位结构3对磁铁固定框2进行限位，限制磁铁固定框2的旋转，并使得磁铁固定框2能够沿输出轴6的长度方向移动。

不同之处在于，磁铁1的形状，磁铁固定框2的具体结构、形状、材质不限，减速齿轮组的具体齿轮数不限，限位结构3的具体结构不限，能够实现通过动力调节磁铁1与输出轴6的相对位置即可。

实施例3

如图2所示，一种擦玻璃机器人，包括分别吸附在玻璃9两侧的驱动机10和随动机11，驱动机10和随动机11上均设有清洁单元12，用于擦拭玻璃9，驱动机10和随动机11上设有极性相反的磁铁1，带有实施例1或实施例2的磁铁移动机构，磁铁移动机构能够调节磁铁1与玻璃9之间的距离。进一步的，驱动机10上设有驱动单元和控制单元14，驱动单元能够控制驱动机10的移动，控制单元14用于对驱动单元和磁铁移动机构进行自动控制。

如图3所示，驱动机10包括外壳13，外壳13包括底壳131和罩壳132，底壳13上与玻璃9接触的一侧安装有清洁单元12，底壳131的另一侧安装有驱动单元、磁铁移动机构和控制单元14。优选地，在外壳13上设有把手103，便于人为地搬运、移动。

如图4所示，控制单元14包括控制板141，控制板141上设置移动按钮142，通过按压移动按钮142控制磁铁1的移动，控制单元14还包括与控制板141连接的压力传感器143，通过压力传感器143控制磁铁1的移动行程。

如图3所示，清洁单元12包括沿机器人前进方向依次排列的干布123、刮条122和湿布121，在机器人擦拭玻璃9时，移动时，首先通过湿布121进行清洁玻璃9表面污渍，然后利用刮条122进行刮拭，对水渍进行第一次清理，最后用干布123对剩余水渍进行清洁，整个过程同时完成，操作方便，减少劳动强度。本实施例中清洁单元12设有两组，可以根据实际要求或清洁程度对清洁单元12的组数进行设定，不限制具体组数。

驱动单元包括电机和行走轮101，当需要转弯的时候采用差速的方法进行转弯，且行走轮101相对于履带具有更好的转弯性能和比较快的行走的速度，从而提高了擦玻璃机器人的擦洗效率。在外壳13上设有导向轮102。

随动机11与驱动机10的结构相同，均设有清洁单元12、驱动单元、控制单元14和磁铁移动机构，操作更加简便随意。

当使用本实施例的机器人擦玻璃9时，首先将机器人吸附到玻璃9上后，通过调节控制板141上的移动按钮142将磁铁1调整到合适位置，使得机器人能够稳固的吸附在玻璃9上，并且能够平稳的在玻璃9上行走，由于在底壳131上与玻璃9接触的一侧安装有清洁单元12，因此在机器人行走的过程中即可通过湿布121、刮条122、干布123对玻璃9进行湿擦、刮拭、干拖，另外通过驱动单元实现路线的转换。

本实用新型中的擦窗路线可采用仿人工的清洁路线，在玻璃的主体部分进行“之”字路线擦拭，然后再对玻璃的边缘进行擦拭，高效覆盖窗户边角，从而提高了一次工作的清洁效率。

显然，本实用新型的上述实施例仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁铁移动机构，其特征在于，包括磁铁(1)、磁铁固定框(2)、限位结构(3)和调节装置，所述调节装置包括电机(4)和所述电机(4)驱动的减速齿轮组，所述减速齿轮组中包括输入轴(5)和输出轴(6)以及分别安装在所述输入轴(5)和输出轴(6)上的第一齿轮(7)和第二齿轮(8)，所述输出轴(6)上设有螺纹部；所述磁铁(1)置于所述磁铁固定框(2)中，所述磁铁固定框(2)上设有螺纹孔(21)，所述螺纹孔(21)与所述螺纹部相配合，所述限位结构(3)对所述磁铁固定框(2)进行限位，限制所述磁铁固定框(2)的旋转，并使得所述磁铁固定框(2)能够沿所述输出轴(6)的长度方向移动。

2.根据权利要求1所述的磁铁移动机构，其特征在于，所述减速齿轮组中齿轮的个数至少为两个。

3.根据权利要求1所述的磁铁移动机构，其特征在于，所述磁铁固定框(2)为带棱边的框架，所述限位结构(3)为沿输出轴(6)方向与所述棱边配合的导向槽，所述磁铁固定框(2)在所述输出轴(6)的带动下沿所述导向槽移动。

4.根据权利要求3所述的磁铁移动机构，其特征在于，所述导向槽的个数与所述棱边的个数相同。

5.一种的擦玻璃机器人，包括分别吸附在玻璃(9)两侧的驱动机(10)和随动机(11)，所述驱动机(10)和随动机(11)上均设有清洁单元(12)，用于擦拭玻璃(9)，所述驱动机(10)和随动机(11)上设有极性相反的磁铁(1)，所述驱动机(10)能够带动所述随动机(11)移动，其特征在于，所述驱动机(10)上设有如权利要求1-4任一所述的磁铁移动机构，用于调节磁铁(1)与玻璃(9)之间的距离。

6.根据权利要求5所述的擦玻璃机器人，其特征在于，驱动单元和控制单元(14)，所述驱动单元能够控制所述驱动机(10)的移动，所述控制单元(14)用于对所述驱动单元和磁铁移动机构进行自动控制。

7.根据权利要求6所述的擦玻璃机器人，其特征在于，所述驱动机(10)包括外壳(13)，所述外壳(13)包括底壳(131)和罩壳(132)，所述底壳(131)上与玻璃(9)接触的一侧安装有清洁单元(12)，所述底壳(131)的另一侧安装有驱动单元、磁铁移动机构和控制单元(14)。

8.根据权利要求6或7所述的擦玻璃机器人，其特征在于，所述控制单元(14)包括控制板(141)，所述控制板(141)上设置移动按钮(142)，通过按压所述移动按钮(142)控制所述磁铁(1)的移动，所述控制单元(14)还包括与所述控制板(141)连接的压力传感器(143)，通过所述压力传感器(143)控制所述磁铁(1)的移动行程。

9.根据权利要求6或7所述的擦玻璃机器人，其特征在于，所述清洁单元(12)包括沿所述机器人前进方向依次排列的干布(123)、刮条(122)和湿布(121)。

10.根据权利要求5-7任一所述的擦玻璃机器人，其特征在于，所述随动机(11)与所述驱动机(10)的结构相同。