CN208659131U - 一种清洁机器人控制系统及清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种清洁机器人控制系统，包括控制装置、攀爬装置和清洗装置，所述控制装置分别与所述攀爬装置、所述清洗装置电连接；所述攀爬装置包括第一无杆气缸、第二无杆气缸、第一吸盘、第二吸盘以及分别与所述控制装置电连接的气泵、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀；所述第一控制阀的第二端与所述第一无杆气缸的控制端连接，所述第二控制阀的第二端与所述第二无杆气缸的控制端连接，所述第三控制阀通过真空发生器与所述第一吸盘连接，所述第四控制阀通过真空发生器与所述第二吸盘连接。本实用新型实施例能够代替人工清洗玻璃幕墙，实现玻璃幕墙清洁作业自动化，并提高清洗效率。本实用新型还提供了一种清洁机器人。

Description

一种清洁机器人控制系统及清洁机器人

技术领域

本实用新型涉及清洁设备技术领域，尤其是涉及一种清洁机器人控制系统及清洁机器人。

背景技术

目前，随着社会的发展，高楼大厦等建筑大多采用玻璃幕墙作为外墙，玻璃幕墙为城市增添了现代化气息的同时，需要定期进行清洁以保持良好的透光性。

现有技术中，玻璃幕墙的清洁依赖于人工清洗，工人们通过吊篮悬吊或保鲜绳将自己悬挂在高楼外以进行玻璃幕墙的清洁，高空作业不仅危险程度高，而且清洗效率低；因此，研制用于清洁玻璃幕墙的自动化清洁机器人势在必行。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种清洁机器人控制系统及清洁机器人，以解决现有的人工清洗玻璃幕墙由于高空作业导致危险程度高、清洗效率低的技术问题，以机器代替人工清洗玻璃幕墙，从而实现玻璃幕墙清洁作业的自动化，同时提高清洗效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种清洁机器人控制系统，包括控制装置、攀爬装置和清洗装置，所述控制装置分别与所述攀爬装置、所述清洗装置电连接；

所述攀爬装置包括气泵、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第一无杆气缸、第二无杆气缸、设于所述第二无杆气缸上的第一吸盘、设于所述第一无杆气缸上的第二吸盘，所述控制装置分别与所述气泵、所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀、所述第四控制阀电连接，且所述第一无杆气缸的运动方向与所述第二无杆气缸的运动方向垂直；

所述气泵的供气端分别与所述第一控制阀的第一端、所述第二控制阀的第一端、所述第三控制阀的第一端、所述第四控制阀的第一端连接；所述第一控制阀的第二端与所述第一无杆气缸的控制端连接，所述第二控制阀的第二端与所述第二无杆气缸的控制端连接，所述第三控制阀的第二端通过第一真空发生器与所述第一吸盘连接，所述第四控制阀的第二端通过第二真空发生器与所述第二吸盘连接；所述第一控制阀的第三端与所述第三控制阀的第一端连接，所述第二控制阀的第三端与所述第四控制阀的第一端连接。

作为优选方案，所述清洁机器人控制系统还包括第一方向调节阀和第二方向调节阀，所述控制装置分别与所述第一方向调节阀、所述第二方向调节阀电连接；所述第一无杆气缸的控制端包括第一方向控制端和第二方向控制端，所述第二无杆气缸的控制端包括第三方向控制端和第四方向控制端；

所述第一方向调节阀的第一端与所述第一控制阀的第二端连接，所述第一方向调节阀的第二端与所述第一方向控制端连接，所述第一方向调节阀的第三端与所述第二方向控制端连接；

所述第二方向调节阀的第一端与所述第二控制阀的第二端连接，所述第二方向调节阀的第二端与所述第三方向控制端连接，所述第二方向调节阀的第三端与所述第四方向控制端连接。

作为优选方案，所述清洁机器人控制系统还包括第一气路控制阀和第二气路控制阀，所述控制装置分别与所述第一气路控制阀、所述第二气路控制阀电连接；

所述第一气路控制阀的第一端与所述第三控制阀的第三端连接，所述第一气路控制阀的第二端与所述第一吸盘连接；

所述第二气路控制阀的第一端与所述第四控制阀的第三端连接，所述第二气路控制阀的第二端与所述第二吸盘连接。

作为优选方案，所述清洁机器人控制系统还包括第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀和第四节流阀；

所述第一节流阀的第一端与所述第一方向控制阀的第二端连接，所述第一节流阀的第二端与所述第一方向控制端连接；

所述第二节流阀的第一端与所述第一方向控制阀的第三端连接，所述第二节流阀的第二端与所述第二方向控制端连接；

所述第三节流阀的第一端与所述第二方向控制阀的第二端连接，所述第三节流阀的第二端与所述第三方向控制端连接；

所述第四节流阀的第一端与所述第二方向控制阀的第三端连接，所述第四节流阀的第二端与所述第四方向控制端连接。

作为优选方案，所述清洁机器人控制系统还包括第五节流阀和第六节流阀；

所述第五节流阀的第一端与所述第一气路控制阀的第二端连接，所述第五节流阀的第二端与所述第一吸盘连接；

所述第六节流阀的第一端与所述第二气路控制阀的第二端连接，所述第六节流阀的第二端与所述第二吸盘连接。

作为优选方案，所述清洗装置包括清水抽水泵、清水集水箱、用于清洗玻璃表面的清洁板组件，所述控制装置分别与所述清水抽水泵、所述清洁板组件电连接；

所述清水抽水泵的入口端与所述清水集水箱的出水端口连接，所述清水抽水泵的出口端与所述清洁板组件的进水端口连接。

作为优选方案，所述清洁板组件包括清洁板、滚刷和驱动电机，所述驱动电机连接在所述清洁板上，所述滚刷设于所述清洁板靠近被清洗玻璃的侧面上，所述驱动电机的输出端与所述滚刷的控制端连接，所述驱动电机与所述控制装置电连接。

作为优选方案，所述清洁机器人控制系统还包括污水抽水泵、过滤器和用于收集所述清洁板组件清洗玻璃后的污水的污水集水箱，所述控制装置与所述污水抽水泵电连接；

所述污水抽水泵的入口端与所述污水集水箱的出水端口连接，所述污水抽水泵的出口端通过所述过滤器与所述清水集水箱的进水端口连接。

作为优选方案，所述控制装置包括处理器、通讯模块、摄像头和避障传感器；

所述处理器的控制端分别与所述气泵、所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀、所述第四控制阀电连接；

所述处理器的图像信号输入端与所述摄像头的信号输出端电连接，所述处理器的避障信号输入端与所述避障传感器的信号输出端电连接，所述处理器的通讯控制端与所述通讯模块的通讯数据端电连接。

为了解决相同的技术问题，本实用新型实施例还提供了一种清洁机器人，包括上述的清洁机器人控制系统。

相比于现有技术，本实用新型实施例的有益效果在于，本实用新型实施例提供一种清洁机器人控制系统，通过所述气泵为所述第一无杆气缸、所述第二无杆气缸、所述第一吸盘和所述第二吸盘供气以提供动力来源，所述第一无杆气缸和所述第二无杆气缸的运动方向相互垂直，使得所述清洁机器人能够在二维平面上进行自由运动。当所述清洁机器人需要往所述第一无杆气缸的运动方向进行运动时，所述第三控制阀控制设于所述第二无杆气缸上的所述第一吸盘吸附在玻璃表面上，从而避免所述清洁机器人从玻璃幕墙上掉落，同时由所述第四控制阀控制所述第二吸盘脱离玻璃表面，以使所述第一无杆气缸能够进行运动。同样地，当所述清洁机器人需要往所述第二无杆气缸的运动方向进行运动时，所述第四控制阀控制设于所述第一无杆气缸上的所述第二吸盘吸附在玻璃表面上，防止所述清洁机器人从玻璃幕墙上掉落，同时由所述第三控制阀控制所述第二吸盘脱离玻璃表面以使所述第二无杆气缸能够进行运动。这样，通过所述第一无杆气缸、所述第二无杆气缸、所述第一吸盘和所述第二吸盘的配合工作，使得所述清洁机器人能够在玻璃幕墙上进行运动，从而便于所述清洁装置进行玻璃表面的清洁工作，进而有效地代替了人工清洗玻璃幕墙，实现玻璃幕墙清洁作业的自动化，解决了人工清洗玻璃幕墙危险程度高的问题，同时提高了清洗效率。本实用新型还提供了一种清洁机器人。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的清洁机器人控制系统的攀爬装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的清洁机器人的一个角度的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的清洁机器人的另一个角度的结构示意图；

其中，100、气泵；101、第一控制阀；102、第二控制阀；103、第三控制阀；104、第四控制阀；105、第一方向调节阀；106、第二方向调节阀；107、第一气路控制阀；108、第二气路控制阀；109、第一无杆气缸；110、第二无杆气缸；111、第一真空发生器；112、第二真空发生器；113、第一节流阀；114、第二节流阀；115、第三节流阀；116、第四节流阀；117、第五节流阀；118、第六节流阀；119、消音器；20、清水抽水泵；21、清水集水箱；22、清洁板组件；221、清洁板；222、滚刷；23、污水抽水泵；24、污水集水箱；25、过滤器；a为第一吸盘，b为第二吸盘。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1和图2，本实用新型优选实施例提供了一种清洁机器人控制系统，包括控制装置、攀爬装置和清洗装置，所述控制装置分别与所述攀爬装置、所述清洗装置电连接；所述攀爬装置包括气泵100、第一控制阀101、第二控制阀102、第三控制阀103、第四控制阀104、第一无杆气缸109、第二无杆气缸110、设于所述第二无杆气缸110上的第一吸盘a、设于所述第一无杆气缸109上的第二吸盘b，所述控制装置分别与所述气泵100、所述第一控制阀101、所述第二控制阀102、所述第三控制阀103、所述第四控制阀104电连接，且所述第一无杆气缸109的运动方向与所述第二无杆气缸110的运动方向垂直；所述气泵100的供气端分别与所述第一控制阀101的第一端、所述第二控制阀102的第一端、所述第三控制阀103的第一端、所述第四控制阀104的第一端连接；所述第一控制阀101的第二端与所述第一无杆气缸109的控制端连接，所述第二控制阀102的第二端与所述第二无杆气缸110的控制端连接，所述第三控制阀103的第二端通过第一真空发生器111与所述第一吸盘a连接，所述第四控制阀104的第二端通过第二真空发生器112与所述第二吸盘b连接；所述第一控制阀101的第三端与所述第三控制阀103的第一端连接，所述第二控制阀102的第三端与所述第四控制阀104的第一端连接。

在本实用新型实施例中，通过所述气泵100为所述第一无杆气缸109、所述第二无杆气缸110、所述第一吸盘a和所述第二吸盘b供气以提供动力来源，所述第一无杆气缸109和所述第二无杆气缸110的运动方向相互垂直，使得所述清洁机器人能够在二维平面上进行自由运动。当所述清洁机器人需要往所述第一无杆气缸109的运动方向进行运动时，所述第三控制阀103控制设于所述第二无杆气缸110上的所述第一吸盘a吸附在玻璃表面上，从而避免所述清洁机器人从玻璃幕墙上掉落，同时由所述第四控制阀104控制所述第二吸盘b脱离玻璃表面，以使所述第一无杆气缸109能够进行运动。同样地，当所述清洁机器人需要往所述第二无杆气缸110的运动方向进行运动时，所述第四控制阀104控制设于所述第一无杆气缸109上的所述第二吸盘b吸附在玻璃表面上，防止所述清洁机器人从玻璃幕墙上掉落，同时由所述第三控制阀103控制所述第二吸盘b脱离玻璃表面，以使所述第二无杆气缸110能够进行运动。这样，通过所述第一无杆气缸109、所述第二无杆气缸110、所述第一吸盘a和所述第二吸盘b的配合工作，使得所述清洁机器人能够在玻璃幕墙上进行运动，从而便于所述清洁装置进行玻璃表面的清洁工作，进而有效地代替了人工清洗玻璃幕墙，实现玻璃幕墙清洁作业的自动化，解决了人工清洗玻璃幕墙危险程度高的问题，同时提高了清洗效率。

参见图1和图2，在本实用新型实施例中，应当说明的是，所述第一无杆气缸109带动所述清洁机器人往X轴方向运动，所述第二无杆气缸110带动所述清洁机器人往Y轴方向运动。所述第一无杆气缸109上设有第一气缸滑块和第一导杆，所述第二无杆气缸110上设有第二气缸滑块和第二导杆，所述第一气缸滑块与所述第二气缸滑块固定连接，所述第一气缸滑块和所述第二气缸滑块固定在清洁机器人的壳体内。所述第一气缸滑块可运动地连接在所述第一导杆上，且所述第一气缸滑块位于所述第一导杆的中间，所述第二吸盘b为多个，多个所述第二吸盘b通过支架均匀设置在所述第一导杆的两端上；所述第二气缸滑块可运动地连接在所述第二导杆上，且所述第二气缸滑块位于所述第二导杆的中间，所述第一吸盘a为多个，多个所述第一吸盘a通过支架均匀设置在所述第二导杆的两端上。所述清洁机器人控制系统的工作原理具体如下：

当所述清洁机器人需要往X轴方向运动时，所述控制装置发送执行指令到所述第三控制阀103，所述第三控制阀103断电以使所述第一吸盘a吸附在玻璃表面上；所述控制装置发送执行指令到所述第四控制阀104，所述第四控制阀104通电以使所述第二吸盘b脱离玻璃表面，此时所述清洁机器人通过所述第二导杆和所述第一吸盘a固定在玻璃表面上，而所述第一导杆在所述第一控制阀101的驱动下进行沿X轴正/反方向的运动；在所述第一导杆向X轴方向运动到一定距离时，所述第四控制阀104断电以使所述第二吸盘b吸附在玻璃表面上，从而固定所述第一导杆，同时，所述第三控制阀103通电以使所述第一吸盘a脱离玻璃表面，从而释放所述第二导杆，最后所述第一控制阀101通电以使所述第一气缸滑块运动至原来所述第一导杆的中间，从而所述清洁机器人完成了X轴方向的运动。

当所述清洁机器人需要往Y轴方向运动时，所述控制装置发送执行指令到所述第四控制阀104，所述第四控制阀104断电以使所述第二吸盘b吸附在玻璃表面上；所述控制装置发送执行指令到所述第三控制阀103，所述第三控制阀103通电以使所述第一吸盘a脱离玻璃表面，此时所述清洁机器人通过所述第一导杆和所述第二吸盘b固定在玻璃表面上，而所述第二导杆在所述第一控制阀101的驱动下进行沿Y轴正/反方向的运动；在所述第二导杆向Y轴方向运动到一定距离时，所述第三控制阀103断电以使所述第一吸盘a吸附在玻璃表面上，从而固定所述第二导杆，同时，所述第四控制阀104通电以使所述第二吸盘b脱离玻璃表面，从而释放所述第一导杆，最后所述第二控制阀102通电以使所述第二气缸滑块运动至原来所述第二导杆的中间，从而所述清洁机器人完成了Y轴方向的运动。

在本实施例中，所述第一控制阀101为二位三通电磁阀，用于控制所述气泵100的进气或断气；所述第二控制阀102为二位三通电磁阀，用于控制所述第一吸盘a的吸附或释放；所述第三控制阀103为二位三通电磁阀，用于控制所述气泵100的进气或断气；所述第四控制阀104为二位三通电磁阀，用于控制所述第二吸盘b的吸附或释放。所述第一吸盘a在所述第一真空发生器111或所述第二吸盘b在所述第二真空发生器112的配合下产生吸附作用，具体地，当所述第三控制阀103断电时，所述第一吸盘a内产生吸力以使得所述第一吸盘a吸附在玻璃表面上，从而使得所述清洁机器人通过所述第二无杆气缸110的第二导杆可靠地固定在玻璃表面上，防止清洁机器人从玻璃幕墙上滑落；同样地，当所述第四控制阀104断电时，所述第二吸盘b内产生吸力以使得所述第二吸盘b吸附在玻璃表面上，从而使得所述清洁机器人通过所述第一无杆气缸109的第一导杆可靠地固定在玻璃表面上，防止清洁机器人从玻璃幕墙上滑落；这样，所述清洁机器人能够依靠所述第一吸盘a或所述第二吸盘b可靠地固定在玻璃幕墙上，从而便于所述第一无杆气缸109、所述第二无杆气缸110分别通过所述第一导杆、所述第二导杆的伸缩运动在玻璃幕墙上交替运动。

参见图1，在本实用新型实施例中，所述清洁机器人控制系统还包括第一方向调节阀105和第二方向调节阀106，所述控制装置分别与所述第一方向调节阀105、所述第二方向调节阀106电连接；所述第一无杆气缸109的控制端包括第一方向控制端和第二方向控制端，所述第二无杆气缸110的控制端包括第三方向控制端和第四方向控制端；所述第一方向调节阀105的第一端与所述第一控制阀101的第二端连接，所述第一方向调节阀105的第二端与所述第一方向控制端连接，所述第一方向调节阀105的第三端与所述第二方向控制端连接；所述第二方向调节阀106的第一端与所述第二控制阀102的第二端连接，所述第二方向调节阀106的第二端与所述第三方向控制端连接，所述第二方向调节阀106的第三端与所述第四方向控制端连接。通过所述第一方向调节阀105控制所述第一无杆气缸109往X轴正、反两个方向运动，以及通过所述第二方向调节阀106控制所述第二无杆气缸110往Y轴正、反两个方向运动，以调节所述第一无杆气缸109的运动方向和调节所述第二无杆气缸110的运动方向，从而使得所述清洁机器人在所述第一无杆气缸109和所述第二无杆气缸110的交替运动下实现二维平面上的四个方向的运动，进而通过所述第一无杆气缸109和所述第二无杆气缸110的直线运动合成以保证所述清洁机器人在玻璃幕墙上自由运动。

在本实施例中，应当说明的是，所述第一方向调节阀105、所述第二方向调节阀106均为二位五通电磁阀，当所述第一控制阀101通电时，所述气泵100为所述第一方向调节阀105提供气源，由所述第一方向调节阀105向所述第一方向控制端或向所述第二方向控制端进行供气，以使所述第一导轨往X轴正方向运动或往X轴反方向运动；同样地，当所述第二控制阀102通电时，所述气泵100为所述第二方向调节阀106提供气源，由所述第二方向调节阀106向所述第三方向控制端或向所述第四方向控制端进行供气，以使所述第二导轨往Y轴正方向运动或往Y轴反方向运动。

在本实用新型实施例中，可以理解的，所述第一方向调节阀105和所述第二方向调节阀106上均设有消音器119，不仅能够降低所述第一方向调节阀105或所述第二方向调节阀106在进行排气时的噪音，而且能够防止环境中灰尘等细小颗粒进入所述第一方向调节阀105或所述第二方向调节阀106中，从而延长所述第一方向调节阀105和所述第二方向调节阀106的使用寿命。

参见图1，在本实用新型实施例中，所述清洁机器人控制系统还包括第一气路控制阀107和第二气路控制阀108，所述控制装置分别与所述第一气路控制阀107、所述第二气路控制阀108电连接；所述第一气路控制阀107的第一端与所述第三控制阀103的第三端连接，所述第一气路控制阀107的第二端与所述第一吸盘a连接；所述第二气路控制阀108的第一端与所述第四控制阀104的第三端连接，所述第二气路控制阀108的第二端与所述第二吸盘b连接。通过所述第一气路控制阀107或所述第二气路控制阀108控制气路的通断，当所述第一气路控制阀107通电时，所述第一吸盘a破真空，以使所述第一吸盘a脱离于玻璃表面，当所述第一气路控制阀107断电时，所述第一吸盘a保持真空吸力，从而使得所述第二无杆气缸110通过所述第一吸盘a固定在玻璃表面上。同样的，当所述第二气路控制阀108通电时，所述第二吸盘b破真空，以使所述第二吸盘b脱离于玻璃表面，当所述第二气路控制阀108断电时，所述第二吸盘b保持真空吸力，从而使得所述第一无杆气缸109通过所述第二吸盘b固定在玻璃表面上。

参见图1，在本实用新型实施例中，所述清洁机器人控制系统还包括第一节流阀113、第二节流阀114、第三节流阀115和第四节流阀116；所述第一节流阀113的第一端与所述第一方向控制阀的第二端连接，所述第一节流阀113的第二端与所述第一方向控制端连接；所述第二节流阀114的第一端与所述第一方向控制阀的第三端连接，所述第二节流阀114的第二端与所述第二方向控制端连接；所述第三节流阀115的第一端与所述第二方向调节阀106的第二端连接，所述第三节流阀115的第二端与所述第三方向控制端连接；所述第四节流阀116的第一端与所述第二方向调节阀106的第三端连接，所述第四节流阀116的第二端与所述第四方向控制端连接。由于所述第一节流阀113、所述第二节流阀114、所述第三节流阀115和所述第四节流阀116都具有调节进气流量和气压大小的功能，因此所述第一节流阀113、所述第二节流阀114、所述第三节流阀115和所述第四节流阀116分别安装在所述第一方向控制阀、所述第二方向控制阀、所述第三方向控制阀和所述第四方向控制阀的气路上，从而有利于提高气缸运动时的稳定性，且便于调节所述第一无杆气缸109和所述第二无杆气缸110的运动速度。

参见图1，在本实用新型实施例中，所述清洁机器人控制系统还包括第五节流阀117和第六节流阀118；所述第五节流阀117的第一端与所述第一气路控制阀107的第二端连接，所述第五节流阀117的第二端与所述第一吸盘a连接；所述第六节流阀118的第一端与所述第二气路控制阀108的第二端连接，所述第六节流阀118的第二端与所述第二吸盘b连接。通过所述第五节流阀117的调速作用，将所述第一吸盘a的吸真空的速度控制在一定范围内，从而调节所述第一吸盘a在玻璃表面上的吸附能力，进而提高所述清洁机器人在玻璃幕墙上的稳定性。同样的，通过所述第六节流阀118的调速作用，将所述第二吸盘b的吸真空的速度控制在一定范围内，从而调节所述第二吸盘b在玻璃表面上的吸附能力，进而提高所述清洁机器人在玻璃幕墙上的稳定性。这样，所述第五节流阀117和所述第六节流阀118有利于提高所述清洁机器人在玻璃幕墙上进行平面运动的稳定性和可靠性。

参见图1至图3，在本实用新型实施例中，所述清洗装置包括清水抽水泵20、清水集水箱21、用于清洗玻璃表面的清洁板组件22，所述控制装置分别与所述清水抽水泵20、所述清洁板组件22电连接；所述清水抽水泵20的入口端与所述清水集水箱21的出水端口连接，所述清水抽水泵20的出口端与所述清洁板组件22的进水端口连接。在进行玻璃幕墙的清洁工作时，主要通过所述清水抽水泵20将所述清水抽水箱中的清水或洗涤液抽出至所述清洁板组件22，所述控制装置向所述清洁板组件22发送清洁指令，则所述清洁板组件22进行玻璃表面的清洁工作。

在本实施例中，应当说明的是，所述清水抽水泵20为小型真空抽水泵，体积和重量较小，从而减少所述清洁机器人的负载，降低所述清洁机器人的整体重量。

参见图1至图3，在本实用新型实施例中，所述清洁板组件22包括清洁板221、滚刷222和驱动电机(图未示)，所述驱动电机连接在所述清洁板221上，所述滚刷222设于所述清洁板221靠近被清洗玻璃的侧面上，所述驱动电机的输出端与所述滚刷222的控制端连接，所述驱动电机与所述控制装置电连接。当所述清洁板组件22进行玻璃表面的清洁工作时，所述滚刷222在所述驱动电机的驱动下进行高速旋转，从而使得所述清洁机器人在小距离的运动范围内清洁玻璃表面。此外，所述驱动电机包括但不限于步进电机。

参见图1至图3，在本实用新型实施例中，所述清洁机器人控制系统还包括污水抽水泵23、过滤器25和用于收集所述清洁板组件22清洗玻璃后的污水的污水集水箱24，所述控制装置与所述污水抽水泵23电连接；所述污水抽水泵23的入口端与所述污水集水箱24的出水端口连接，所述污水抽水泵23的出口端通过所述过滤器25与所述清水集水箱21的进水端口连接。由于重力的作用，在所述清洁板221进行玻璃表面的清洁工作时，清水经过滚刷222后，湿润玻璃的同时清洁玻璃表面和滚刷222，继而变为污水顺着玻璃表面向下流动；所述无水集水箱收集部分污水，然后由所述污水抽水泵23将污水抽出至所述过滤器25进行过滤，从而将污水转换为清水流回所述清水集水箱21中。所述污水集水箱24、所述清水集水箱21、所述清水抽水泵20、所述污水抽水泵23和过滤器25一起构成了水循环系统，从而提高了水的利用率，有利于减少所述清洁机器人在高空作业过程中补充清水的频率，进而大大提高了所述清洁机器人的清洁效率和自动化程度。

在本实施例中，可以理解的，所述污水抽水泵23为小型真空抽水泵，体积和重量较小，从而减少所述清洁机器人的负载，降低所述清洁机器人的整体重量，此外，所述控制装置通过PWM控制所述污水抽水泵23的通断，从而控制所述污水抽水泵23进行工作。

在本实用新型实施例中，所述控制装置包括处理器、通讯模块、摄像头和避障传感器；所述处理器的控制端分别与所述气泵100、所述第一控制阀101、所述第二控制阀102、所述第三控制阀103、所述第四控制阀104电连接；所述处理器的图像信号输入端与所述摄像头的信号输出端电连接，所述处理器的避障信号输入端与所述避障传感器的信号输出端电连接，所述处理器的通讯控制端与所述通讯模块的通讯数据端电连接。通过所述摄像头将实时采集到的图像信息传输到所述处理器进行处理，然后由所述处理器将图像数据通过所述通讯模块发送到智能终端，用户通过智能终端可以了解所述清洁机器人所处的位置；而用户也可通过智能终端遥控所述清洁机器人，将控制指令通过通讯模块发送到所述处理器，由所述处理器向所述攀爬装置发出执行指令执行相应的动作。由于高楼大厦的玻璃幕墙不是简单的平面结构，在所述清洁机器人运动时会遇到障碍物，因此，所述避障传感器有利于所述清洁机器人实现避障功能；当所述避障传感器检测到前方有障碍物时，所述避障传感器将检测信号传输到所述处理器，由所述处理器向所述攀爬装置发出执行指令使得所述清洁机器人避开障碍物，从而有效地提高所述清洁机器人的自动化程度。

在本实施例中，应当说明的是，所述摄像头为树莓派摄像头，用于识别所述清洁机器人的位置。由于树莓派摄像头的传输数据快，传输数据量多，可用raspberry pi 3b+处理速度以达到700MHZ，此外，所述清洁机器人上设有舵机控制云台支架，以使所述摄像头可随意转动，从而实时采集数据并将数据传输到所述处理器进行数据处理。而所述处理器可采用单片计算机，具体为stm32单片机，stm32单片机具有输出高低电平的能力，将控制信号作发送到所述攀爬装置。

参见图1至图3，在本实用新型实施例中，为了解决相同的技术问题，本实用新型实施例还提供了一种清洁机器人，包括上述的清洁机器人控制系统。所述清洁机器人应用于玻璃幕墙的清洁工作；所述清洁机器人的工作原理是：

在所述清洁机器人进行清洁之前，由所述摄像头采集信息，从而判断所述清洁机器人所处的位置及识别出需要攀爬的区域。

在所述清洁机器人进行清洁时，所述处理器向所述攀爬装置发送攀爬指令，所述气泵100通电工作，所述第一控制阀101、所述第二控制阀102、所述第三控制阀103、所述第四控制阀104、所述第一气路控制阀107和所述第二气路控制阀108断电，所述第一真空发生器111抽去所述第一吸盘a内的空气，以使所述第一吸盘a吸附在玻璃表面上，所述第二真空发生器112抽去所述第二吸盘b内的空气，以使所述第二吸盘b吸附在玻璃表面上，从而使得两组吸盘吸附在玻璃表面上。然后，所述控制装置向所述清洁装置发送清洁指令，所述清洁装置开始工作，所述处理器通过PWM控制所述清水抽水泵20开始工作，将清水从所述清水集水箱21中抽出至所述清洁板组件22中，清水经过所述清洁板221的进水口进入所述滚刷222中，所述驱动电机驱动所述滚刷222进行高速运动，从而使得玻璃表面在滚刷222和清水的作用下被洗刷干净。另外，可由步进电机驱动所述清洁板进行往复运动，以扩大所述清洁板221清洗玻璃表面的面积。清水经所述滚刷222后由于重作用向下流动，然后背所述污水集水箱24收集，所述污水抽水泵23将污水抽出，由所述过滤器25进行过滤并送入到所述清水集水箱21中，从而构成水循环系统。

在所述清洁机器人进行清洁后，所述控制装置发送停止指令到所述清洁装置，所述清洁装置停止工作。当所述清洁机器人需要往X轴正/反方向进行运动时，所述第一无杆气缸109在所述第一控制阀101和所述第一方向调节阀105的控制作用下进行运动，此时，所述第三控制阀103和所述第一气路控制阀107断电，以使所述第一吸盘a保持吸附作用，而所述第四控制阀104和所述第二气路控制阀108通电，以使所述第二吸盘b脱离玻璃表面，从而使得所述第一无杆气缸110在玻璃幕墙上进行运动，而所述第一方向调节阀105控制清洁机器人的运动方向。同样地，当所述清洁机器人需要往Y轴正/反方向进行运动时，所述第二无杆气缸110在所述第二控制阀102和所述第二方向调节阀106的控制作用下进行运动，此时，所述第四控制阀104和所述第二气路控制阀108断电，以使所述第二吸盘b保持吸附作用，而所述第三控制阀103和所述第一气路控制阀107通电，以使所述第一吸盘a脱离玻璃表面，从而使得所述第二无杆气缸110在玻璃幕墙上进行运动，而所述第二方向调节阀106控制清洁机器人的运动方向。这样，通过所述第一无杆气缸109和所述第二无杆气缸110的交替运动，实现了所述清洁机器人在玻璃幕墙二维平面上的四个方向运动的功能，从而使得所述清洁机器人通过直线运动的合成能够在玻璃墙面上实现自由移动。

综上，本实用新型提供了一种清洁机器人控制系统及清洁机器人，包括控制装置、攀爬装置和清洗装置，所述控制装置分别与所述攀爬装置、所述清洗装置电连接；所述攀爬装置包括气泵100、第一控制阀101、第二控制阀102、第三控制阀103、第四控制阀104、第一无杆气缸109、第二无杆气缸110、设于所述第二无杆气缸110上的第一吸盘a、设于所述第一无杆气缸109上的第二吸盘b，所述控制装置分别与所述气泵100、所述第一控制阀101、所述第二控制阀102、所述第三控制阀103、所述第四控制阀104电连接，且所述第一无杆气缸109的运动方向与所述第二无杆气缸110的运动方向垂直；所述气泵100的供气端分别与所述第一控制阀101的第一端、所述第二控制阀102的第一端、所述第三控制阀103的第一端、所述第四控制阀104的第一端连接；所述第一控制阀101的第二端与所述第一无杆气缸109的控制端连接，所述第二控制阀102的第二端与所述第二无杆气缸110的控制端连接，所述第三控制阀103的第二端通过第一真空发生器111与所述第一吸盘a连接，所述第四控制阀104的第二端通过第二真空发生器112与所述第二吸盘b连接；所述第一控制阀101的第三端与所述第三控制阀103的第一端连接，所述第二控制阀102的第三端与所述第四控制阀104的第一端连接。通过所述气泵100为所述第一无杆气缸109、所述第二无杆气缸110、所述第一吸盘a和所述第二吸盘b供气以提供动力来源，所述第一无杆气缸109和所述第二无杆气缸110的运动方向相互垂直，使得所述清洁机器人能够在二维平面上进行自由运动。当所述清洁机器人需要往所述第一无杆气缸109的运动方向进行运动时，所述第三控制阀103控制设于所述第二无杆气缸110上的所述第一吸盘a吸附在玻璃表面上，从而避免所述清洁机器人从玻璃幕墙上掉落，同时由所述第四控制阀104控制所述第二吸盘b脱离玻璃表面，以使所述第一无杆气缸109能够进行运动。同样地，当所述清洁机器人需要往所述第二无杆气缸110的运动方向进行运动时，所述第四控制阀104控制设于所述第一无杆气缸109上的所述第二吸盘b吸附在玻璃表面上，防止所述清洁机器人从玻璃幕墙上掉落，同时由所述第三控制阀103控制所述第二吸盘b脱离玻璃表面，以使所述第二无杆气缸110能够进行运动。这样，通过所述第一无杆气缸109、所述第二无杆气缸110、所述第一吸盘a和所述第二吸盘b的配合工作，使得所述清洁机器人能够在玻璃幕墙上进行运动，从而便于所述清洁装置进行玻璃表面的清洁工作，进而有效地代替了人工清洗玻璃幕墙，实现玻璃幕墙清洁作业的自动化，解决了人工清洗玻璃幕墙危险程度高的问题，同时提高了清洗效率。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种清洁机器人控制系统，其特征在于，包括控制装置、攀爬装置和清洗装置，所述控制装置分别与所述攀爬装置、所述清洗装置电连接；

所述攀爬装置包括气泵、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第一无杆气缸、第二无杆气缸、设于所述第二无杆气缸上的第一吸盘、设于所述第一无杆气缸上的第二吸盘，所述控制装置分别与所述气泵、所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀、所述第四控制阀电连接，且所述第一无杆气缸的运动方向与所述第二无杆气缸的运动方向垂直；

所述气泵的供气端分别与所述第一控制阀的第一端、所述第二控制阀的第一端、所述第三控制阀的第一端、所述第四控制阀的第一端连接；所述第一控制阀的第二端与所述第一无杆气缸的控制端连接，所述第二控制阀的第二端与所述第二无杆气缸的控制端连接，所述第三控制阀的第二端通过第一真空发生器与所述第一吸盘连接，所述第四控制阀的第二端通过第二真空发生器与所述第二吸盘连接；所述第一控制阀的第三端与所述第三控制阀的第一端连接，所述第二控制阀的第三端与所述第四控制阀的第一端连接。

2.如权利要求1所述的清洁机器人控制系统，其特征在于，所述清洁机器人控制系统还包括第一方向调节阀和第二方向调节阀，所述控制装置分别与所述第一方向调节阀、所述第二方向调节阀电连接；所述第一无杆气缸的控制端包括第一方向控制端和第二方向控制端，所述第二无杆气缸的控制端包括第三方向控制端和第四方向控制端；

所述第一方向调节阀的第一端与所述第一控制阀的第二端连接，所述第一方向调节阀的第二端与所述第一方向控制端连接，所述第一方向调节阀的第三端与所述第二方向控制端连接；

所述第二方向调节阀的第一端与所述第二控制阀的第二端连接，所述第二方向调节阀的第二端与所述第三方向控制端连接，所述第二方向调节阀的第三端与所述第四方向控制端连接。

3.如权利要求1或2所述的清洁机器人控制系统，其特征在于，所述清洁机器人控制系统还包括第一气路控制阀和第二气路控制阀，所述控制装置分别与所述第一气路控制阀、所述第二气路控制阀电连接；

所述第一气路控制阀的第一端与所述第三控制阀的第三端连接，所述第一气路控制阀的第二端与所述第一吸盘连接；

所述第二气路控制阀的第一端与所述第四控制阀的第三端连接，所述第二气路控制阀的第二端与所述第二吸盘连接。

4.如权利要求2所述的清洁机器人控制系统，其特征在于，所述清洁机器人控制系统还包括第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀和第四节流阀；

所述第一节流阀的第一端与所述第一方向控制阀的第二端连接，所述第一节流阀的第二端与所述第一方向控制端连接；

所述第二节流阀的第一端与所述第一方向控制阀的第三端连接，所述第二节流阀的第二端与所述第二方向控制端连接；

所述第三节流阀的第一端与所述第二方向控制阀的第二端连接，所述第三节流阀的第二端与所述第三方向控制端连接；

所述第四节流阀的第一端与所述第二方向控制阀的第三端连接，所述第四节流阀的第二端与所述第四方向控制端连接。

5.如权利要求3所述的清洁机器人控制系统，其特征在于，所述清洁机器人控制系统还包括第五节流阀和第六节流阀；

所述第五节流阀的第一端与所述第一气路控制阀的第二端连接，所述第五节流阀的第二端与所述第一吸盘连接；

所述第六节流阀的第一端与所述第二气路控制阀的第二端连接，所述第六节流阀的第二端与所述第二吸盘连接。

6.如权利要求1所述的清洁机器人控制系统，其特征在于，所述清洗装置包括清水抽水泵、清水集水箱、用于清洗玻璃表面的清洁板组件，所述控制装置分别与所述清水抽水泵、所述清洁板组件电连接；

所述清水抽水泵的入口端与所述清水集水箱的出水端口连接，所述清水抽水泵的出口端与所述清洁板组件的进水端口连接。

7.如权利要求6所述的清洁机器人控制系统，其特征在于，所述清洁板组件包括清洁板、滚刷和驱动电机，所述驱动电机连接在所述清洁板上，所述滚刷设于所述清洁板靠近被清洗玻璃的侧面上，所述驱动电机的输出端与所述滚刷的控制端连接，所述驱动电机与所述控制装置电连接。

8.如权利要求6或7所述的清洁机器人控制系统，其特征在于，所述清洁机器人控制系统还包括污水抽水泵、过滤器和用于收集所述清洁板组件清洗玻璃后的污水的污水集水箱，所述控制装置与所述污水抽水泵电连接；

所述污水抽水泵的入口端与所述污水集水箱的出水端口连接，所述污水抽水泵的出口端通过所述过滤器与所述清水集水箱的进水端口连接。

9.如权利要求1所述的清洁机器人控制系统，其特征在于，所述控制装置包括处理器、通讯模块、摄像头和避障传感器；

所述处理器的控制端分别与所述气泵、所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀、所述第四控制阀电连接；

所述处理器的图像信号输入端与所述摄像头的信号输出端电连接，所述处理器的避障信号输入端与所述避障传感器的信号输出端电连接，所述处理器的通讯控制端与所述通讯模块的通讯数据端电连接。

10.一种清洁机器人，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的清洁机器人控制系统。