CN215738669U - 一种擦窗机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种擦窗机器人，包括：主动机和与主动机相匹配的从动机，主动机包括第一壳体、驱动组件、吸附组件、物联网组件、清洁组件以及主控组件，驱动组件装配在第一壳体的与从动机匹配侧，吸附组件固定在第一壳体的与从动机匹配侧，物联网组件固定在第一壳体，主控组件固定在第一壳体，主控组件电连接于驱动组件和物联网组件，从动机包括与第一壳体相匹配的第二壳体，清洁组件固定在第一壳体和/或第二壳体。通过在擦窗机器人设置物联网组件与外部设备的连接，实现仅通过一台外部设备统一控制多个擦窗机器人处于统一的工作状态或单独控制任意一个擦窗机器人的工作状态，从而极大地提升了用户的操作便捷性。

Description

一种擦窗机器人

技术领域

本实用新型属于清洁设备技术领域，尤其涉及一种擦窗机器人。

背景技术

擦窗机器人又称自动擦窗机、擦玻璃机器人、智能擦窗器以及智能窗户清洁器等，是一种替代人工擦窗的智能电器，其本质上是一种可在玻璃窗或落地门等较光滑表面运动的爬壁机器人，附带一定的边缘识别以及清洁装置后即可实现在窗户上的清洁工作。

目前市场上的擦窗机器人都使用遥控的方式操控机器人，因此其操控距离有一定的限制，需要用户自行到现场操控。且一个遥控器只能遥控一个擦窗机器人，其专有性较强，导致在多个擦窗机器人同时工作时需要多个遥控器遥控，成本高且无法做到统一的工作状态。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种擦窗机器人，旨在解决多个擦窗机器人无法用一个遥控器同时控制的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的，一种擦窗机器人，包括：主动机和与所述主动机相匹配的从动机，所述主动机包括第一壳体、驱动组件、吸附组件、物联网组件、清洁组件以及主控组件，所述驱动组件装配在所述第一壳体的与所述从动机匹配侧，所述吸附组件固定在所述第一壳体的与所述从动机匹配侧，所述吸附组件用于吸附所述从动机，所述物联网组件固定在所述第一壳体，所述物联网组件用于与外部设备相连，所述主控组件固定在所述第一壳体，所述主控组件电连接于所述驱动组件和所述物联网组件，所述从动机包括与所述第一壳体相匹配的第二壳体，所述清洁组件固定在所述第一壳体的与所述第二壳体匹配侧和/或所述第二壳体的与所述第一壳体匹配侧。

进一步地，所述物联网组件包括蓝牙组件和WiFi组件，所述蓝牙组件和所述WiFi组件均固定在所述第一壳体，所述蓝牙组件和所述WiFi组件均电连接于所述主控组件。

进一步地，所述驱动组件包括间隔设置的至少两驱动结构，所述驱动结构包括依次固定连接的驱动源、传动件以及驱动轮，所述驱动源固定在所述第一壳体远离所述第二壳体的一侧，所述从动机还包括装配在第二壳体的与所述第一壳体匹配侧的从动轮。

进一步地，两所述驱动结构的所述驱动轮和所述驱动源之间分别具有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴的延伸方向与所述第二转轴的延伸方向相重合。

进一步地，所述第一壳体的与所述第二壳体匹配侧间隔设有至少两支撑件，所述支撑件装配在所述第一壳体，所述支撑件远离所述第一壳体的一端与所述第一驱动轮远离所述第一壳体的一端相齐平。

进一步地，所述吸附组件包括第一吸附件，所述第一壳体的与所述第二壳体匹配侧固定有所述第一吸附件，所述第二壳体的与所述第一壳体匹配侧固定有第二吸附件，所述第一吸附件用于吸附第二吸附件。

进一步地，所述第一吸附件远离所述第一壳体的一端位于所述驱动轮与所述第一壳体之间，所述第二吸附件远离所述第二壳体的一端位于所述从动轮和所述第二壳体之间。

进一步地，所述清洁组件包括清洁件，所述清洁件固定在所述第一壳体的与所述第二壳体匹配侧和/或所述第二壳体的与所述第一壳体匹配侧。

进一步地，所述主动机还包括检测传感器，所述检测传感器固定在所述第一壳体，所述检测传感器电连接于所述主控组件，所述检测传感器用于检测所述主动机发生碰撞并将碰撞信号传输至所述主控组件。

进一步地，所述主动机还包括电源组件，所述电源组件固定在所述第一壳体，所述电源组件用于给所述驱动组件、所述物联网组件以及所述主控组件供电。

本实用新型中一种擦窗机器人与现有技术相比，有益效果在于：主动机和从动机分别放置于玻璃的正反两侧，主动机通过吸附组件吸附从动机靠近主动机从而使得从动机贴紧在玻璃的一侧，此时主动机贴紧在玻璃的另一侧，实现将擦窗机器人贴紧在玻璃上。主动机的驱动组件贴紧玻璃，主控组件通过控制驱动组件在玻璃上滚动从而实现控制主动机在玻璃上移动，同时主动机通过吸附从动机使得从动机跟随主动机在玻璃上移动，实现主控组件控制擦窗机器人在玻璃上移动。第一壳体11的与第二壳体21匹配侧和第二壳体21的与第一壳体11匹配侧固定有清洁组件，在主动机1和从动机2贴紧玻璃后清洁组件抵接在玻璃上，且擦窗机器人在玻璃上移动时第一壳体11上设有的清洁组件清洁玻璃的一侧，第二壳体21上设有的清洁组件清洁玻璃的另一侧，实现玻璃正反两侧的清洁。物联网组件与外部设备(如手机或物联网平台)通信连接，手机内置有APP，APP内预设有选择擦窗机器人的数量以及切换擦窗机器人的工作状态的指令，且APP通过物联网组件传输指令至主控组件，主控组件控制控制擦窗机器人，从而使得多个擦窗机器人仅使用一部手机进行控制，实现多个擦窗机器人的统一控制。通过在擦窗机器人设置物联网组件与外部设备的连接，如手机等，实现仅通过一台外部设备统一控制多个擦窗机器人处于统一的工作状态，降低成本；同时也可单独控制任意一个擦窗机器人的工作状态，从而极大地提升了用户的操作便捷性。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种擦窗机器人的部分整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中一种擦窗机器人的主动机的部分结构示意图；

图3是本实用新型实施例中一种擦窗机器人的从动机的部分结构示意图；

图4是本实用新型实施例中一种擦窗机器人的工作流程示意图；

图5是本实用新型实施例中一种擦窗机器人的集群控制示意图。

在附图中，各附图标记表示：1、主动机；11、第一壳体；111、第一底板；112、第一外壳；113、第二固定座；12、吸附组件；121、第一吸附件；122、第二吸附件；2、从动机；21、第二壳体；211、第二底板；212、第二外壳；3、从动轮；4、清洁件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：

在本实施例中，参照图1至图5，一种擦窗机器人，包括：主动机1和与主动机1相匹配的从动机2，主动机1包括第一壳体11、驱动组件、吸附组件12、物联网组件、清洁组件以及主控组件，驱动组件装配在第一壳体11的与从动机2匹配侧，吸附组件12固定在第一壳体11的与从动机2匹配侧，吸附组件12用于吸附从动机2，物联网组件固定在第一壳体11，物联网组件用于与外部设备相连，主控组件固定在第一壳体11，主控组件电连接于驱动组件和物联网组件，从动机2包括与第一壳体11相匹配的第二壳体21，清洁组件固定在第一壳体11的与第二壳体21匹配侧和/或第二壳体21的与第一壳体11匹配侧。

主动机1和从动机2分别放置于玻璃的正反两侧，主动机1通过吸附组件12吸附从动机2靠近主动机1从而使得从动机2贴紧在玻璃的一侧，此时主动机1贴紧在玻璃的另一侧，实现将擦窗机器人贴紧在玻璃上。主动机1的驱动组件贴紧玻璃，主控组件通过控制驱动组件在玻璃上滚动从而实现控制主动机1在玻璃上移动，同时主动机1通过吸附从动机2使得从动机2跟随主动机1在玻璃上移动，实现主控组件控制擦窗机器人在玻璃上移动。第一壳体11的与第二壳体21匹配侧和第二壳体21的与第一壳体11匹配侧固定有清洁组件，在主动机1和从动机2贴紧玻璃后清洁组件抵接在玻璃上，且擦窗机器人在玻璃上移动时第一壳体11上设有的清洁组件清洁玻璃的一侧，第二壳体21上设有的清洁组件清洁玻璃的另一侧，实现玻璃正反两侧的清洁。物联网组件与外部设备(如手机或物联网平台)通信连接，手机内置有应用程序(APP)，APP内预设有选择擦窗机器人的数量以及切换擦窗机器人的工作状态的指令，且APP通过物联网组件传输指令至主控组件，主控组件控制控制擦窗机器人，从而使得多个擦窗机器人仅使用一部手机进行控制，实现多个擦窗机器人的统一控制。通过在擦窗机器人设置物联网组件与外部设备的连接，如手机等，实现仅通过一台外部设备统一控制多个擦窗机器人处于统一的工作状态，降低成本；同时也可单独控制任意一个擦窗机器人的工作状态，从而极大地提升了用户的操作便捷性。

参照图4和图5，物联网组件包括蓝牙组件和行动热点(WiFi)组件，蓝牙组件和WiFi组件均固定在第一壳体11，蓝牙组件和WiFi组件均电连接于主控组件。在本实施例中，物联网组件为ESP32模组，ESP32模组为集成了WiFi和蓝牙功能的微控制单元(MCU)模组，用户通过蓝牙辅助配网以及云物联网平台实现擦窗机器人与外部设备的通信与控制；同时，物联网组件通过串口与主控组件电连接，实现将擦窗机器人的工作状态反馈到外部设备，从而使得用户对擦窗机器人的远程控制和集群管理。具体的，采用ble蓝牙配网模式对擦窗机器人进行联网，外部设备可以为手机，云物联网平台可以为华为云物联网平台，物联网组件采用消息队列遥测传输(MQTT)协议与华为云物联网平台通信连接。其中，采用低功耗(ble)蓝牙配网模式对擦窗机器人进行联网，对于一个工作环境的擦窗机器人，只需要在第一次使用时将其和手机蓝牙配对，在配套设计的APP里配置好WiFi，当产品掉电后再次上电，仍然能连接上之前的WiFi，避免了每次上电都要连接WiFi的麻烦步骤；MQTT是专门针对物联网开发的轻量级传输协议，它可以为低带宽和不稳定的网络环境中的物联网设备提供可靠的网络服务，有较低的功耗，提高了产品的续航能力，采用MQTT协议连接华为云物联网平台后将设备的状态上报给平台端，再通过手机APP用传统的超文本传输协议(http协议)访问华为云平台，实现查询设备信息与对远程操控设备。此外，擦窗机器人可定时自主上报擦窗机器人当前电量、工作模式、工作地点和工作时间；支持平台侧的随时查询，在低电量时也会发出警告并提醒充电；产品支持集群和远程控制，使用者只需要下载设计的APP，就可以在任意地点，时间批量选择不同工作地点的擦窗机器人开始工作，优化了需要当场开启擦窗机器人的缺陷。而且，用户可以在APP内自定义功能标签，如地区的选择、擦窗机器人的选择或工作状态的选择。可以理解的，用户通过手机预置的APP可以对擦窗机器人群组的各个擦窗机器人进行编号，如机器人一号、机器人二号以及机器人N号等；也可进行地区的编号，如地区一、地区二以及地区N等。因此，用户可通过APP单独控制擦窗机器人，如单独控制机器人一号开始工作，机器人二号停止工作；也可控制机器人一号和机器人二号同时工作；还可以控制地区一的所有擦窗机器人工作，地区二的擦窗机器人停止工作。在其它实施例中，外部设备也可为电脑和IPAD等；物联网组件也可根据实际需要选择；云物联网平台还可为阿里云物联网平台或腾讯云物联网平台。

参照图1和图2，驱动组件包括间隔设置的至少两驱动结构，驱动结构包括依次固定连接的驱动源、传动件以及驱动轮，驱动源固定在第一壳体11远离第二壳体21的一侧，从动机2还包括装配在第二壳体21的与第一壳体11匹配侧的从动轮。两驱动结构的驱动轮和驱动源之间分别具有第一转轴和第二转轴，第一转轴的延伸方向与第二转轴的延伸方向相重合。在本实施例中，第一壳体11和第二壳体21均呈类半球状，主动机1和从动机2对称分布在玻璃的两侧，主动机1设有第一驱动结构和第二驱动结构，第一驱动结构(第二驱动结构)包括依次固定连接的第一驱动源(第二驱动源)、第一传动件(第二传动件)以及第一驱动轮(第二驱动轮)，第一驱动源和第二驱动源均为内置有编码器的直流减速电机，第一传动件和第二传动件均为联轴器，第一驱动轮和第二驱动轮均为塑胶轮胎，第一底板111开设有第一让位孔和第二让位孔，第一驱动轮和第二驱动轮分别设于第一让位孔和第二让位孔内。具体的，第一壳体11包括第一底板111和固定连接于第一底板111的第一外壳112，第一底板111远离第二壳体21的一侧固定第一固定座和第二固定座113，第一驱动源(第二驱动源)的主体固定在第一固定座(第二固定座113)内，第一驱动源(第二驱动源)的输出端通过第一传动件(第二传动件)与第一驱动轮(第二驱动轮)固定连接，第一转轴的延伸方向与第二转轴的延伸方向相重合使得第一驱动轮、第一驱动源、第二驱动源以及第二驱动轮依次排列在第一底板111的中部区域。在转弯时，通过第一驱动源控制第一驱动轮的转速或转向与第二驱动源控制第二驱动轮的转速或转向不同来实现擦窗机器人的转弯，例如：当第一驱动源控制第一驱动轮的转速小于第二驱动源控制第二驱动轮的转速时，擦窗机器人近似为以第一驱动轮为圆心做圆周运动，实现擦窗机器人向第一驱动轮侧转弯。在其它实施例中，也可驱动轮组也可设置多个驱动轮，如四个或八个等；还可将驱动轮组设为履带。

参照图1和图2，第一壳体11的与第二壳体21匹配侧间隔设有至少两支撑件，支撑件滚动装配在第一壳体11，支撑件远离第一壳体11的一端与第一驱动轮远离第一壳体11的一端相齐平。在本实施例中，支撑件为万向轮，第一底板111上滚动装配有两支撑件，两支撑件之间的连接线的延伸方向垂直于第一转轴的延伸方向，两支撑件分别设于第一底板111的两端。擦窗机器人在玻璃上移动时，通过支撑件进一步降低擦窗机器人与玻璃之间的摩擦；同时，在擦窗机器人转弯时，支撑件始终与玻璃相接触，避免了驱动轮组转弯时不能保持平衡导致擦窗机器人侧翻的状况发生。在其它实施例中，支撑件的数量可根据实际需要设置为三个或四个等。

参照图1、图2以及图3，吸附组件12包括第一吸附件121，第一壳体11的与第二壳体21匹配侧固定有第一吸附件121，第二壳体21的与第一壳体11匹配侧固定有第二吸附件122，第一吸附件121用于吸附第二吸附件122。第一吸附件121远离第一壳体11的一端位于驱动轮组与第一壳体11之间，第二吸附件122远离第二壳体21的一端位于从动轮3和第二壳体21之间。在本实施例中，第一吸附件121和第二吸附件122均为钕铁硼磁铁块，其中第一吸附件121靠近第二吸附件122的一端和第二吸附件122靠近第一吸附件121的一端的极性相反，当第一吸附件121靠近第二吸附件122的一端为N极时第二吸附件122靠近第一吸附件121的一端为S极。第二壳体21包括第二底板211和固定连接在第二底板211的板面的第二外壳212，第一外壳112、第一底板111、第二底板211以及第二外壳212依次排列，第一底板111远离第二底板211的板面固定有三个第一吸附件121，第一吸附件121的一端贯穿通过第一底板111并延伸至驱动轮组与第一壳体11之间，三个第一吸附件121构成三角形，第二底板211靠近第一底板111的板面与第一底板111的相同位置处固定有三个吸附件。此外，第二底板211靠近第一底板111的板面滚动装配有三个从动轮3，当主动机1在玻璃上移动时在第一吸附件121的磁力吸附下从动机2跟随主动机1在玻璃上运动，此时从动轮3在玻璃上滚动。通过利用磁铁异性相吸的原理，即可将擦窗机器人牢牢地吸附在玻璃表面的两侧，从而实现擦窗机器人的稳定吸附以及玻璃的双面清洁，高效实用。且不同于目前常用的真空吸附以及电磁吸附方式，存在突然断电的情况下容易掉落造成安全风险的缺点，永磁吸附只需求出机器人工作所需安全磁力，无论断电与否，都不会轻易掉落，安全性较高。

参照图1和图3清洁组件包括清洁件4，清洁件4固定在第一壳体11的与第二壳体21匹配侧和/或第二壳体21的与第一壳体11匹配侧。在本实施例中，清洁件4为洁净布，第一底板111靠近第二底板211的板面和第二底板211靠近第一底板111的板面均固定有洁净布，洁净布通过粘接的方式固定。擦窗机器人在玻璃上移动时第一底板111上的清洁件4清洁玻璃的一侧，第二底板211上的清洁件4清洁玻璃的另一侧，从而实现玻璃的双侧同时清洁。在其它实施例中，清洁件4可仅固定在第一底板111或第二底板211上；清洁件4也可为海绵等。

参照图4，主动机1还包括检测传感器，检测传感器固定在第一壳体11，检测传感器电连接于主控组件，检测传感器用于检测主动机1发生碰撞并将碰撞信号传输至主控组件。在本实施例中，检测传感器为限位开关，当限位开关受到碰撞时输出碰撞信号至主控组件，主动机1上对称分布设置有两组检测传感器，检测传感器固定在第一底板111的边缘处。通过擦窗机器人运动过程中与窗沿的碰撞来实现擦窗机器人对工作环境的边缘检测，同时，由于限位开关本身可以提供一定的缓冲作用，也可减小碰撞过程对机身造成的伤害。此外，主控组件包括主控制器，主控制器为型号为STM32F103C8T6的芯片，主控制器上设有六轴传感器模块，六轴传感器模块的型号为MPU6050，六轴传感器模块垂直固定在主控芯片上。六轴传感器模块读取擦窗机器人运动时x、y、z三轴的加速度值来获取擦窗机器人的运动信息，而后主控制器通过对电机驱动模块调整电机转速来实现对擦窗机器人运动方式的控制以及对运动姿态的调整。

参照图4，主动机1还包括电源组件，电源组件固定在第一壳体11，电源组件用于给驱动组件、物联网组件以及主控组件供电。在本实施例中，电源组件包括可充电电池、升压模块和减压模块，第一外壳112开设有USB充电口给可充电电池充电，充电方便且不必频繁更换电池。电池电源主要分为两路，一路经减压模块产生3.3V电压为主控部分供电，另一路经Boost升压模块(boost converter module)产生6V电压为电机驱动模组供电。同时主控组件通过数模转换模块(ADC模块)读取电池电压，当低于限定阈值后，会通过物联网组件对用户进行报警，提醒用户及时充电。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种擦窗机器人，其特征在于，包括：主动机和与所述主动机相匹配的从动机，所述主动机包括第一壳体、驱动组件、吸附组件、物联网组件、清洁组件以及主控组件，所述驱动组件装配在所述第一壳体的与所述从动机匹配侧，所述吸附组件固定在所述第一壳体的与所述从动机匹配侧，所述吸附组件用于吸附所述从动机，所述物联网组件固定在所述第一壳体，所述物联网组件用于与外部设备相连，所述主控组件固定在所述第一壳体，所述主控组件电连接于所述驱动组件和所述物联网组件，所述从动机包括与所述第一壳体相匹配的第二壳体，所述清洁组件固定在所述第一壳体的与所述第二壳体匹配侧和/或所述第二壳体的与所述第一壳体匹配侧。

2.根据权利要求1所述的擦窗机器人，其特征在于，所述物联网组件包括蓝牙组件和WiFi组件，所述蓝牙组件和所述WiFi组件均固定在所述第一壳体，所述蓝牙组件和所述WiFi组件均电连接于所述主控组件。

3.根据权利要求1所述的擦窗机器人，其特征在于，所述驱动组件包括间隔设置的至少两驱动结构，所述驱动结构包括依次固定连接的驱动源、传动件以及驱动轮，所述驱动源固定在所述第一壳体远离所述第二壳体的一侧，所述从动机还包括装配在第二壳体的与所述第一壳体匹配侧的从动轮。

4.根据权利要求3所述的擦窗机器人，其特征在于，两所述驱动结构的所述驱动轮和所述驱动源之间分别具有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴的延伸方向与所述第二转轴的延伸方向相重合。

5.根据权利要求4所述的擦窗机器人，其特征在于，所述第一壳体的与所述第二壳体匹配侧间隔设有至少两支撑件，所述支撑件装配在所述第一壳体，所述支撑件远离所述第一壳体的一端与所述第一驱动轮远离所述第一壳体的一端相齐平。

6.根据权利要求3所述的擦窗机器人，其特征在于，所述吸附组件包括第一吸附件，所述第一壳体的与所述第二壳体匹配侧固定有所述第一吸附件，所述第二壳体的与所述第一壳体匹配侧固定有第二吸附件，所述第一吸附件用于吸附第二吸附件。

7.根据权利要求6所述的擦窗机器人，其特征在于，所述第一吸附件远离所述第一壳体的一端位于所述驱动轮与所述第一壳体之间，所述第二吸附件远离所述第二壳体的一端位于所述从动轮和所述第二壳体之间。

8.根据权利要求1所述的擦窗机器人，其特征在于，所述清洁组件包括清洁件，所述清洁件固定在所述第一壳体的与所述第二壳体匹配侧和/或所述第二壳体的与所述第一壳体匹配侧。

9.根据权利要求1所述的擦窗机器人，其特征在于，所述主动机还包括检测传感器，所述检测传感器固定在所述第一壳体，所述检测传感器电连接于所述主控组件，所述检测传感器用于检测所述主动机发生碰撞并将碰撞信号传输至所述主控组件。

10.根据权利要求1所述的擦窗机器人，其特征在于，所述主动机还包括电源组件，所述电源组件固定在所述第一壳体，所述电源组件用于给所述驱动组件、所述物联网组件以及所述主控组件供电。

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