CN210541290U - 一种用于玻璃幕墙清洗的机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于玻璃幕墙清洗的机器人，包括机体主壳体及内部控制结构，所述机体主壳体结构包括吸盘、履带、轮子集成为一体，所述履带内侧有凸起，用于与轮子连接，传递动力，通过轮子带动行走，通过内部控制结构带动清扫头运动清扫，刮板为倾斜放置便于将污水回收储存，实现了大面积的清洁幕墙，有效提高清洁效率。

Description

一种用于玻璃幕墙清洗的机器人

技术领域

本实用新型涉及一种幕墙养护装置，特别是一种用于玻璃幕墙清洗的机器人。

背景技术

幕墙是建筑的外墙维护，它不承重、如同幕布一般，且具有较好的装饰效果，是现代大型和高层建筑常用的轻质墙体;幕墙的质量较轻，方便安装和设计，能够满足建筑师各种造型要求，且能够呈现不同的颜色，能够与周围环境协调的配合，使得建筑物与环境融为一体，减少高楼带来的压迫感；此外，幕墙还具有较好的抗震效果；诸多优势使得幕墙成为现代建筑的宠儿；目前幕墙的养护清洁在日常的清洗时，绝大多数的目前都是进行人工清洗。所用的方法就是将人从楼顶用绳索连接后放下。如果是人工操作的话，危险系数是非常高的，有很多的不可控因素，而且人在清洗操作时效率低下。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种用于玻璃幕墙清洗的机器人，该幕墙清洁机器人能够大面积、高效的清洁幕墙表面，有效保护清洁工人的人身安全；清洁过程高效、快捷，不影响建筑楼内员工正常工作。

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于玻璃幕墙清洗的机器人，包括机体主壳体及内部控制结构，所述内部控制结构密封于机体主壳体内，所述机体主壳体的两侧均布置有履带，所述履带包覆于轮子上，通过轮子带动行走，所述两侧履带上均设置有多组吸盘，所述机体主壳体前端设有至少一个传感器模块组件；所述机体主壳体的上端面设有通信模块，所述机体主壳体的底部设有前驱动轴、后从动轴、喷水器、清扫头及刮板，所述内部控制结构包括蓄水箱，污水箱，所述污水箱设置在后从动轴下方，刮板将清扫后的污水回收至污水箱；所述蓄水箱下方设置有前驱动轴，所述前驱动轴连接驱动传动箱，所述驱动传动箱连接驱动电机，所述内部控制结构还包括有控制器、导航模块、转速控制器、减速箱及清扫头电机，所述控制器连接有驱动电机、转速控制器和导航模块，所述转速控制器连接清扫头电机用于控制清扫头的转速，所述清扫头电机连接减速箱。

所述机体主壳体上端面还设有上水口，用于蓄水箱上水，前端面设有安全保护装置，用于连接安全绳，防止机器人高空坠落；所述机体主壳体两侧还设有扶手用来搬运机器人，前端底部还设有异物传感器用来探测墙面的洁净情况，将采集的状况传送给控制器分析。

所述履带两侧设有挡板起到保护作用。

所述机体主壳体后端面设有电源插头，用于机器人的充电；USB接口用于与外部设备连接传输数据；航空接头，用于双向传输机器人的内部数据；机器人开关接口用于控制电源开关的闭合；污水口用于排放机器人收集回来的污水。

所述减速箱包括直齿锥齿轮啮合的输入轴与输出轴，所述输入轴连接清扫头电机，输出轴连接清扫头。

所述安全保护装置为棘轮机构。

所述内部控制结构还包括水泵用于将清洁液从前端喷口喷出；蓄电池用于提供机器人以及清扫头的动力。

所述刮板为倾斜放置，便于将污水回收储存。

所述履带内侧有凸起，用于与轮子连接，传递动力，所述吸盘、履带、轮子集成为一体。

本实用新型的有益效果是：所述吸盘、履带、轮子集成为一体，所述履带内侧有凸起，用于与轮子连接，传递动力，通过轮子带动行走，通过内部控制结构带动清扫头运动清扫，刮板为倾斜放置便于将污水回收储存，实现了大面积的清洁幕墙，有效提高清洁效率。在清洁过程中，由于吸盘的设置，能够始终保持清洗机器人紧贴幕墙表面，从而提高清洁带与幕墙之间的清洁力度，实现深度清洁，有效提高清洁效果，同时该结构能够适应各种倾斜角度的幕墙，可根据幕墙倾斜角度，自动调节壳体靠近时的速度，保证幕墙清洁机器人柔和、稳定的吸附在幕墙表面，既保护幕墙，又不会产生噪音及影响内部员工工作。

附图说明

图1为本实用新型机体主壳体外部结构示意图；

图2为本实用新型机体主壳体底部结构示意图；

图3为本实用新型机体主壳体后端面结构示意图；

图4为本实用新型内部控制结构示意图；

图5为本实用新型减速箱内部结构示意图；

图6为本实用新型安全保护装置结构示意图；

附图标记：1. 传感器模块组件，2.通信模块，3.上水口，4.扶手，5.吸盘，6.挡板，7.履带，8.异物传感器，9.轮子，10.安全保护装置，11. 前驱动轴，12.喷水器，13.清扫头，14.刮板，15. 后从动轴，16.擦布模块，17.电源插头，18.USB接口，19.航空接头，20.机器人开关接口，21.污水口，22.蓄水箱，23.驱动传动箱，24. 前驱动轴，25.驱动电机，26.导航模块，27.水泵，28.控制器，29.转速控制器，30.减速箱，31.清扫电机，32.安全保护装置，33.蓄电池，34. 后从动轴，35.污水箱，36.输入轴，37.输出轴，38. 直齿锥齿轮。

具体实施方式

本实用新型的描述中，还需要说明的是，术语“上”和“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”，“安装”，“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参阅图1至图4，本实用新型一种用于玻璃幕墙清洗的机器人，包括机体主壳体及内部控制结构，所述内部控制结构密封于机体主壳体内，所述机体主壳体的两侧均布置有履带（7），所述履带（7）包覆于轮子（9）上，通过轮子（9）带动行走，所述两侧履带（7）上均设置有多组吸盘（5），所述机体主壳体前端设有至少一个传感器模块组件（1）；所述机体主壳体的上端面设有通信模块（2），所述机体主壳体的底部设有前驱动轴（11）、后从动轴（15）、喷水器（12）、清扫头（13）及刮板（14），所述内部控制结构包括蓄水箱（22），污水箱（35），所述污水箱（35）设置在后从动轴（15）下方，刮板（14）将清扫后的污水回收至污水箱；所述蓄水箱（22）下方设置有前驱动轴（11），所述前驱动轴（11）连接驱动传动箱（23），所述驱动传动箱（23）连接驱动电机（25），所述内部控制结构还包括有控制器（28）、导航模块（26）、转速控制器（29）、减速箱（30）及清扫头电机（31），所述控制器（28）连接有驱动电机（25）、转速控制器（29）和导航模块（26），所述转速控制器（29）连接清扫头电机（31）用于控制清扫头（13）的转速，所述清扫头电机（31）连接减速箱（30）。

所述机体主壳体上端面还设有上水口（3），用于蓄水箱（22）上水，前端面设有安全保护装置（10），用于连接安全绳，防止机器人高空坠落；所述机体主壳体两侧还设有扶手（4）用来搬运机器人，前端底部还设有异物传感器（8）用来探测墙面的洁净情况，将采集的状况传送给控制器分析。

所述履带（7）两侧设有挡板（6）起到保护作用。

所述机体主壳体后端面设有电源插头（17），用于机器人的充电；USB接口（18）用于与外部设备连接传输数据；航空接头（19），用于双向传输机器人的内部数据；机器人开关接口（20）用于控制电源开关的闭合；污水口（21）用于排放机器人收集回来的污水。

如图5所示，所述减速箱（30）包括直齿锥齿轮（38）啮合的输入轴（36）与输出轴（37），所述输入轴连接清扫头电机（31），输出轴连接清扫头（13）。

如图6所示，所述安全保护装置（10）为棘轮机构。

所述内部控制结构还包括水泵（27）用于将清洁液从前端喷口喷出；蓄电池（33）用于提供机器人以及清扫头的动力。

所述刮板（14）为倾斜放置，便于将污水回收储存。

所述履带（7）内侧设有凸起，用于与轮子（9）连接，传递动力。

对其中涉及的部件结构做功能说明：

1.传感器模块组件：其中集成有红外距离传感器，双目摄像头；

2.通信模块：用来接收遥控器传来的指令信息，并将自己本身的机器运行状况以及视频画面传输给遥控器；

3.上水口：用来补给机器人水箱的水；

4.扶手：用来搬运机器人，或需要靠外力移动机器人时的力承载区域；

5.吸盘：靠自身吸附力来将机器人固定在墙面；

6.挡板：用来保护传动系统不受外界伤害；

7.履带：一方面作为吸盘的载体，另一方面传递轮子的驱动力；

8.异物传感器：用来探测墙面的洁净情况，将采集的状况传送给控制器分析；

9.轮子：用来传递动力，控制机器人移动；

10.安全保护装置：连接安全绳用来防止机器人高空意外坠落；

11.前驱动轴：驱动轴，用来驱动整个机器运转；

12.喷水器：将带有清洁剂的液体喷至墙体表面；

13.清扫头：用于清扫玻璃表面的污渍；

14.刮板：将清扫后的污水用挡板回收至污水箱；

15.后从动轴：属于从动轴，并无驱动力；

16.擦布模块：可以承载各种材质的擦布；

17.电源插头：用于机器人的充电；

18.USB接口：用于与外部设备连接传输数据；

19.航空接头：可以双向传输机器人的各种内部数据，也可用连接控制其运动；

20.机器人开关接口：用于打开/关闭机器人的电源开关；

21.污水口：用于排放机器人收集回来的污水；

22.蓄水箱：用于储存清洁液体；

23.驱动传动箱：用于传递电机的动力；

24. 前驱动轴：将联轴器与前轴连为一体，进行导向及移动控制；

25.驱动电机：直流异步电机；

26.导航模块：用于分析规划行进路线；

27.水泵：用于将清洁液从前端喷口喷出；

28.控制器：分析收集来的各种信息，进行分析后输出指令，控制器用于控制整个机器人的行进方式，行进路线，以及清扫方式；

29.转速控制器：用于控制清扫头的转速；

30. 减速箱：清扫头的传动装置；

31.清扫电机：给清扫头提供旋转动力；

32.安全保护装置：棘轮机构，用于保护机器人，以防意外坠落；

33.蓄电池：用于提供机器人以及清扫头的动力；

34. 后从动轴：从动轮，保持机构平衡；

35.污水箱：用于回收墙面留下的污水。

其中，所述清扫头13中多束刷毛以阵列方式均匀设置于所述清扫头表面。需要说明的是，本实施例中，所述的刷毛设置方式还可以有其他，本实施例对此不作限制。

所述导航模块采用高仙GS-SR模块化自主定位导航系统，所述异物传感器采用红外测距的方式。

所述控制器28用于控制驱动电机25，清扫电机31的工作状态。本实施例中，所述控制器28可以是一种具有信号处理能力的集成电路芯片，也可以是通用处理器，还可以是专用集成电路（ASIC），分立门或者晶体管逻辑器件，分立硬件组件。此外，通用处理器可以是微处理器（MCU）也可以是任何常规控制器等。

所述安全保护装置10，其内部采用棘轮结构，由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。绳子由图6所示，安全保护装置的孔前端插入经过棘轮夹住，棘轮逆时针转动随着绳子从后孔穿出。由于棘爪的作用将棘轮顺时针的转动锁住，使绳子只能从孔的前端进入，后端传出，所以在出现意外情况时，安全绳可以第一时间将机器人拉住。

本实用新型玻璃幕墙清洗机器人工作过程：机器人开始作业时，工人扶住扶手4将机器人按压在玻璃幕墙底部，两排吸盘5将紧紧吸附到墙面上，清扫头13被紧紧压在玻璃幕墙上面，打开电源开关20开动机器人。机器人水泵27打开，驱动电机25与清扫头电机31开始工作，机器人传感器模块组件1开始工作将采集的视频信息处理后传递给导航模块26，导航模块规划机器人行进路线后，将路线传递给控制器28，因吸盘吸附力的作用可将清扫头13，刮板14与擦布模块16上的擦布紧紧压在墙面上，机器人按照规定路线开始清洗，驱动电机25驱动前驱动轴24带动轮子9转动，喷水头12开始喷水，顽固污渍由清扫头13清扫。刮板14可将污水从墙面刮下，经过水槽回流至污水箱35。最后由擦布模块16上的擦布进行最后清洁擦干。

Claims (9)

1.一种用于玻璃幕墙清洗的机器人，包括机体主壳体及内部控制结构，所述内部控制结构密封于机体主壳体内，其特征在于，所述机体主壳体的两侧均布置有履带（7），所述履带（7）包覆于轮子（9）上，通过轮子（9）带动行走，所述两侧履带（7）上均设置有多组吸盘（5），所述机体主壳体前端设有至少一个传感器模块组件（1）；所述机体主壳体的上端面设有通信模块（2），所述机体主壳体的底部设有前驱动轴（11）、后从动轴（15）、喷水器（12）、清扫头（13）及刮板（14）；所述内部控制结构包括蓄水箱（22），污水箱（35），所述污水箱（35）设置在后从动轴（15）下方，刮板（14）将清扫后的污水回收至污水箱；所述蓄水箱（22）下方设置有前驱动轴（11），所述前驱动轴（11）连接驱动传动箱（23），所述驱动传动箱（23）连接驱动电机（25），所述内部控制结构还包括有控制器（28）、导航模块（26）、转速控制器（29）、减速箱（30）及清扫头电机（31），所述控制器（28）连接有驱动电机（25）、转速控制器（29）和导航模块（26），所述转速控制器（29）连接清扫头电机（31）用于控制清扫头（13）的转速，所述清扫头电机（31）连接减速箱（30）。

2.根据权利要求1所述的一种用于玻璃幕墙清洗的机器人，其特征在于，所述机体主壳体上端面还设有上水口（3），用于蓄水箱（22）上水，前端面设有安全保护装置（10），用于连接安全绳，防止机器人高空坠落；所述机体主壳体两侧还设有扶手（4）用来搬运机器人，前端底部还设有异物传感器（8）用来探测墙面的洁净情况，将采集的状况传送给控制器分析。

3.根据权利要求1所述的一种用于玻璃幕墙清洗的机器人，其特征在于，所述履带（7）两侧设有挡板（6）起到保护作用。

4.根据权利要求1所述的一种用于玻璃幕墙清洗的机器人，其特征在于，所述机体主壳体后端面设有电源插头（17），用于机器人的充电；USB接口（18）用于与外部设备连接传输数据；航空接头（19），用于双向传输机器人的内部数据；机器人开关接口（20）用于控制电源开关的闭合；污水口（21）用于排放机器人收集回来的污水。

5.根据权利要求1所述的一种用于玻璃幕墙清洗的机器人，其特征在于，所述减速箱（30）包括直齿锥齿轮（38）啮合的输入轴（36）与输出轴（37），所述输入轴连接清扫头电机（31），输出轴连接清扫头（13）。

6.根据权利要求2所述的一种用于玻璃幕墙清洗的机器人，其特征在于，所述安全保护装置（10）为棘轮机构。

7.根据权利要求1所述的一种用于玻璃幕墙清洗的机器人，其特征在于，所述内部控制结构还包括水泵（27）用于将清洁液从前端喷口喷出；蓄电池（33）用于提供机器人以及清扫头的动力。

8.根据权利要求1所述的一种用于玻璃幕墙清洗的机器人，其特征在于，所述刮板（14）为倾斜放置，便于将污水回收储存。

9.根据权利要求1所述的一种用于玻璃幕墙清洗的机器人，其特征在于，所述履带（7）内侧设有凸起，用于与轮子（9）连接，传递动力。

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