CN218738667U - 幕墙清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及幕墙清洁机器人，包括：机器人主体，所述机器人主体包括机身和安装于所述机身上的至少两条支撑腿；所述支撑腿与所述机身多自由度转动连接，所述支撑腿的末端设置有行走轮，所述支撑腿具有支撑状态和越障状态；其中，在所述支撑状态，所述支撑腿通过所述行走轮支撑于所述待清洁面，使所述机身与待清洁面保持预设的清洗间距；在所述越障状态，所述支撑腿能够将所述行走轮和所述机身抬高至越障高度。本申请能够通过支撑腿完成越障，解决现有技术中，清洁机器人无法越障，导致清洁作业效率低的问题。

Description

幕墙清洁机器人

技术领域

本申请涉及清洗机械技术领域，具体涉及一种幕墙清洁机器人。

背景技术

随着现代城市的高速发展，高层建筑越来越多，但是，随着高层建筑表面灰垢的逐渐积累，清洁工作成为较为棘手的问题。

现有技术中，可以采用人工清洗的方式，采用悬吊装置将人体悬吊在高层建筑的外墙表面，由人工完成清洗工作。但是这种方法费时费力，工作效率低，而且容易发生危险。

针对该技术问题，目前可以采用幕墙清洁机器人来进行清洗工作，幕墙清洁机器人可以吸附在高层建筑的外墙，并在移动的过程中，通过喷液口喷洒水雾，并由擦洗件进行擦拭，完成清洗工作。

但是，幕墙的外表面可能会设置有门框、窗框等障碍，使得机器人无法越障，或者越障较难，影响清洗作业的效率。

因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种幕墙清洁机器人，以解决现有技术中高层建筑外墙清洗过程中，清洁机器人无法越障，导致清洁作业效率低的问题。

本申请的目的是通过以下技术方案实现：

本申请实施例提供一种幕墙清洁机器人，包括：

机器人主体，所述机器人主体包括机身和安装于所述机身上的至少两条支撑腿，所述支撑腿与所述机身多自由度转动连接，所述支撑腿的末端设置有行走轮；

所述机器人主体具有清洁状态，在所述清洁状态，所述支撑腿通过所述行走轮支撑于所述待清洁面，所述机身与待清洁面保持预设的清洗间距；

所述机器人主体具有越障状态，在所述越障状态，所述行走轮和所述机身被所述支撑腿依次抬高至越障高度。

可选地，根据本申请实施例所述的幕墙清洁机器人，所述支撑腿包括转动腿和定位腿，所述转动腿与所述机身多自由度转动连接，所述定位腿与所述转动腿固定连接，所述定位腿的末端设置所述行走轮，所述定位腿可伸缩。

可选地，根据本申请实施例所述的幕墙清洁机器人，所述支撑腿包括上半腿和下半腿，所述上半腿与所述机身多自由度转动连接，所述下半腿与所述上半腿上下转动连接，所述下半腿的末端设置所述行走轮。

可选地，根据本申请实施例所述的幕墙清洁机器人，所述支撑腿设置为三条，且所述三条支撑腿在所述机身上的安装位置呈三角形分布。

可选地，根据本申请实施例所述的幕墙清洁机器人，所述支撑腿设置为四条，所述四条支撑腿相对设置。

可选地，根据本申请实施例所述的幕墙清洁机器人，所述支撑腿设置为两条，所述两条支撑腿相对设置，所述支撑腿的末端设置横杆，所述横杆的两端分别安装所述行走轮。

可选地，根据本申请实施例所述的幕墙清洁机器人，所述行走轮为万向轮。

可选地，根据本申请实施例所述的幕墙清洁机器人，所述机身内安装有主控组件和障碍物检测传感器，所述障碍物检测传感器用于所述机身在待清洗幕墙上移动的过程中，实时检测前方障碍物；所述主控组件用于接收所述障碍物检测传感器发送的障碍物检测结果，发送控制信号给支撑腿。

可选地，根据本申请实施例所述的幕墙清洁机器人，所述机身的背面安装有吸附风机，所述吸附风机具有进风口和出风口，所述进风口朝向待清洗幕墙。

可选地，根据本申请实施例所述的幕墙清洁机器人，所述幕墙清洁机器人还包括悬吊机构，所述悬吊机构包括第一线长调节机构、第一悬吊线缆和第二线长调节机构、第二悬吊线缆；

当清洁机器人处于清洗状态时，所述第一悬吊线缆的第一端和所述第二悬吊线缆第一端分别固定于幕墙当前待清洁面顶部的两端，所述第一悬吊线缆的第二端和所述第二悬吊线缆的第二端固定在清洁机器人上；

所述第一线长调节机构、所述第二线长调节机构用于对应调节所述第一悬吊线缆、所述第二悬吊线缆的长度，以改变机器人主体在待清洁面的位置。

可选地，根据本申请实施例所述的幕墙清洁机器人，所述第一线长调节机构包括第三驱动电机和第一卷线盘，所述第二线长调节机构包括第四驱动电机和第二卷线盘；

所述第一悬吊线缆卷绕在所述第一卷线盘上，所述第二悬吊线缆卷绕在所述第二卷线盘上，

所述第三驱动电机用于驱动第一卷线盘转动，以调整第一悬吊线缆的长度，所述第四驱动电机用于驱动第二卷线盘转动，以调整第二悬吊线缆的长度。

本申请实施例达到的有益效果：本申请实施例的幕墙清洁机器人在机身上设置有至少四条支撑腿，支撑腿包括上半腿和下半腿，且上半腿可相对于机器人主体多自由度转动，下半腿可相对于上半腿上下转动。当清洁机器人在幕墙表面移动的过程中，若遇到门框、窗框等等障碍，则可以控制支撑腿依次抬高，以越过障碍，使得幕墙清洁机器人可以顺利的完成清洁工作，并且能够提高清洁效果。

另外，本申请实施例的高层建筑的外墙清洗设备通过设置悬吊机构，在清洗状态下，悬吊机构的第一悬吊线缆和第二悬吊线缆分别固定于待清洁面外墙顶部的两端，以将清洁机器人悬吊于待清洁面。由于第一悬吊线缆、第二悬吊线缆形成V字形悬吊清洁机器人，使得清洁机器人更加稳固，避免晃动发生危险。

附图说明

图1是本申请一个实施例提供的幕墙清洁机器人在清洗状态下的示意图；

图2是本申请第一实施例提供的机器人主体的立体结构示意图；

图3是本申请第一实施例提供的机器人主体位于待清洁面的正视图；

图4是本申请第二实施例提供的机器人主体的立体结构示意图；

图5是本申请对应的第一实施例提供的机器人三条支撑腿的示意图；

图6是本申请对应的第二实施例提供的机器人三条支撑腿的示意图；

图7是本申请对应的第二实施例提供的机器人两条支撑腿的示意图；

图8给出了本申请一个实施例提供的悬吊机构的结构示意图；

图中，1-机器人主体，2-支撑腿，21-上半腿，22-下半腿，23-第一驱动电机，24-第二驱动电机，25-行走轮，26-转动腿，27-定位腿，28-横杆，3-风机，4-悬吊机构，411-第三驱动电机，421-第四驱动电机，43-第一悬吊线缆，44-第二悬吊线缆，412-第一卷线盘，422-第二卷线盘。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

下面通过具体地实施例对本申请实施例进行详细说明。

图1给出了本申请一个实施例提供的幕墙清洁机器人在清洗状态下的示意图，如图1所示，本实施例的幕墙清洁机器人，包括：

机器人主体1以及用于将机器人主体1悬吊于待清洗幕墙的悬吊机构4。

本实施例的悬吊机构4包括第一悬吊线缆43和第二悬吊线缆44，当清洁机器人处于清洗状态时，第一悬吊线缆43和第二悬吊线缆44成V字形将机器人主体1悬吊于待清洗幕墙的表面，使得机器人主体1在清洗过程中行走更加稳定，避免发生晃动。

本实施例第一悬吊线缆43和第二悬吊线缆44的长度可调，可以通过调整第一悬吊线缆43和第二悬吊线缆44的长度，来改变清洁机器人在当前待清洁面的位置。同时，根据机器人主体1在待清洁面上的位置变化，V字形对应的第一悬吊线缆43和第二悬吊线缆44的长度可以相等，也可以不相等。

图2给出了本申请一个实施例提供的机器人主体1的立体结构示意图，如图2所示，本实施例的机器人主体1包括机身10，机身10的背面设置了吸附风机3，该吸附风机3具有进风口和出风口，且吸附风机3的进风口朝向幕墙的待清洁面。

本实施例通过吸附风机产生的负压，将清洁机器人吸附于幕墙的待清洁面，通过吸附风机3与悬吊机构4的配合，实现清洁机器人在待清洁面上的稳定行走。相比现有技术中的吸盘吸附，本实施例的清洁机器人设置吸附风机，使得清洁机器人对不同粗糙程度的墙面，均有较好的吸附力，增加了清洁机器人清洁过程中的稳固性。

进一步地，本实施例的机器人主体1还包括安装于机身10的至少两条支撑腿2，支撑腿2的顶端与机身10多自由度转动连接，且支撑腿2的末端设置有行走轮25。

机器人主体具有清洁状态，在清洁状态时，支撑腿2通过行走轮25支撑于待清洁面，使机身10的正面与待清洁面保持在预设的清洗间距，以保证机器人主体1在待清洁面进行移动清洁作业。

具体地，本实施例机身10的正面安装清洗组件，该清洗组件包括用于对待清洁面进行擦洗的擦洗件，因为擦洗件通常为能够发生形变的软质材料，例如，海绵。因此，在机身10通过吸附风机3吸附于待清洁面时，如果机身10的正面与待清洁面的清洗间距过小，擦洗件被过度按压，无法进行清洁作业。如果机身与待清洁面的清洗间距过大，擦洗件没有与待清洁面有效贴合，同样无法很好地进行清洁作业。

因此，本实施例的支撑腿2通过行走轮25支撑于待清洁面上，使机身与待清洁面保持合理的清洗间距，避免擦洗件被过度按压，同时能够通过行走轮25辅助机器人主体1在待清洁面上的移动。

机器人主体还具有越障状态，在越障状态时，支撑腿2能够将行走轮25抬高至越障高度，而且，还能够将机身10抬高至越障高度。

具体地，机器人主体1在移动的过程中，若遇到门框、窗框等障碍物，可以通过支撑腿将行走轮、机身抬高，以越过障碍。

在一个实施例中，如图2所示，支撑腿2包括上半腿21、下半腿22、第一驱动电机23、第二驱动电机24和行走轮25。

其中，第一驱动电机23安装于机身10上，第一驱动电机23驱动连接上半腿21，可以驱动上半腿21相对机身10多自由度转动。

上半腿21的末端安装有第二驱动电机24，该第二驱动电机24可以驱动下半腿22相对上半腿21上下转动，下半腿22的末端安装有行走轮25。

图3给出了本申请一个实施例中清洁机器人的机器人主体支撑于待清洁面的正视图，如图3所示，当清洁机器人处于清洁状态时，通过支撑腿2支撑于幕墙的待清洁面上，一方面，可以保持机身与待清洁面之间有一个合适的距离，以保证清洁机器人可以完成清洁工作，另一方面，通过行走轮25辅助机器人主体1的移动。

图2和图3的实施例中示出的机器人主体1有4条支撑腿，且机身形状为长方体，为了保证机身的平稳，该4条支撑腿相对设置于机身的两侧。当然，根据机身形状的不同，可以对支撑腿的安装位置和数量进行调整，支撑腿的安装位置和安装数量要保证机身的平稳。

当机器人主体1在移动过程中，遇到窗框、门框等障碍时，驱动上半腿21和下半腿22动作，依次抬高对应的支撑腿，可以使位于机器人行走方向的前方的支撑腿先越障，然后再通过支撑腿支撑起机身，使机身达到越障高度，机身越障后，再抬高后方的支撑腿，最后使机器人主体1全部越过障碍。

为了保持机身的平稳，在越障的过程中，可以每次抬高一条支撑腿进行越障。

图4给出了本申请另一个实施例提供的机器人主体的结构示意图，如图4所示，在另一个实施例中，支撑腿包括转动腿26和定位腿27，其中，转动腿26与机身10多自由度转动连接，定位腿27与转动腿26固定连接，定位腿27可伸缩，且定位腿27的末端设置行走轮25。

本实施例的定位腿可以包括伸缩机构，其中，伸缩机构包括电机和丝杆，丝杆连接行走轮，电机驱动丝杆转动，以带动行走轮的伸缩。

关于丝杆驱动的具体结构和原理，属于本领域比较熟知的技术，在此不做详述。

本实施例机器人越障的具体过程如下：

当机器人主体在移动过程中遇到障碍物时，机身前侧支撑腿的电机驱动丝杆转动，带动行走轮25缩回，使行走轮25脱离待清洁面，直至达到越障高度。

当行走轮25越过障碍后，电机驱动丝杆转动，带动行走轮25伸长，使行走轮25支撑于待清洁面。

电机驱动丝杆继续转动，带动行走轮25继续伸长，将机身10慢慢抬高，直至机身10抬高至越障高度。

机身10越过障碍后，再按照前述方式，继续抬高机身后侧支撑腿越障。

可选地，本实施例中，伸缩机构的丝杆也可以替换为气缸，通过电机驱动气缸伸缩来带动行走轮的伸缩。气缸的工作原理属于本领域技术人员比较熟知的技术，在此不再详细赘述。

可选地，在图2-图4对应的实施例中，支撑腿2可以设置为三条，三条支撑腿2在机身10上的安装位置呈三角形分布。

图5和图6是一个实施例提供的机器人设置三条支撑腿的示意图，对于正方体的机身10，可以将其中两条支撑腿2相对设置于机身后侧的左右两边，第三条支撑腿设置于机身的前侧。或者，将其中两条支撑腿2相对设置于机身的前后侧，第三条支撑腿设置于机身的左侧或右侧。

可选地，支撑腿2可以设置为两条。

图7是本申请一个实施例提供的机器人设置两条支撑腿的示意图，如图7所示，两条支撑腿2可以分设于机身10的两侧，为了保持越障时机身的稳定性，本实施例在两条支撑腿的末端均安装横杆28，横杆28的两端分别安装行走轮25。

图7示出的两条支撑腿采用的是图4实施例中的支撑腿结构，在另一个实施例中，两条支撑腿也可以采用图1实施例中的上半腿21和下半腿22结构，横杆28安装于下半腿22。

机器人的机身10也可以是其他形状，例如，圆形、三角形或者其他不规则形状，实际工作中可以根据实际需要设置支撑腿的位置和数量，本实施例对支撑腿2的具体设置位置和设置数量不做限定。

本实施例通过设置支撑腿2，可以辅助机器人主体1在幕墙表面的爬行，提高机器人主体1的越障能力，另外，通过设置支撑腿2还可以对机器人主体1进行支撑，保持机器人主体1的平稳移动。

优选地，本实施例行走轮25为万向轮，这样，清洁机器人在幕墙表面可以随意转动方向，增加了清洁机器人行走的便利性。

可选地，本实施例机器人主体1安装有主控组件和障碍物检测传感器，其中，障碍物检测传感器可以为激光传感器，机器人主体1在移动过程中，激光传感器实时检测前方障碍，当检测到行进方向的前方有障碍时，可以发送障碍物检测信号给主控组件，主控组件发送控制指令给第一驱动电机23和第二驱动电机24。

第一驱动电机23驱动上半腿21转动，第二驱动电机驱动下半腿22转动，实现机器人主体1越障，保证机器人主体1能够顺利完成清洁工作。

当然，障碍物检测传感器也可以采用其他能够实现障碍物检测的传感器，例如，超声波传感器、雷达等等，本实施例对障碍物检测传感器的具体类型不做限定。

图8给出了本申请一个实施例提供的悬吊机构的结构示意图，如图8所示，本实施例的悬吊机构还包括第一线长调节机构41和第二线长调节机构42，其中，第一线长调节机构41用于调节第一悬吊线缆43的长度，第二线长调节机构42用于调节第二悬吊线缆43的长度。

如图8所示，第一线长调节机构41包括第一卷线盘412、第三驱动电机412，第二线长调节机构42包括第一卷线盘421、第四驱动电机422。

其中，第一悬吊线缆43卷绕在第一卷线盘412上，第二悬吊线缆44卷绕在第二卷线盘422上。

第三驱动电机411用于驱动第一卷线盘412转动，第四驱动电机421用于驱动第二卷线盘422转动，当第一卷线盘412和第二卷线盘422转动时，能够改变第一悬吊线缆43和第二悬吊线缆44的长度，从而改变清洁机器人在当前待清洁面的位置，以使清洁机器人移动至当前待清洁面的预设清洗位置。

示例性地，例如，清洁机器人当前位于待清洁面的左侧位置，当需要向右侧移动时，可以将位于左侧的第一悬吊线缆43延长第一预设长度，同时将位于右侧的第二悬吊线缆44缩短第二预设长度，使清洁机器人移动至右侧的预设清洗位置处。

可选地，本实施例可以通过主控组件发送调节指令给第三驱动电机411和第四驱动电机421，使第三驱动电机411和第四驱动电机421根据调节指令，调节第一悬吊线缆43和第二悬吊线缆44的长度，以调整机器人主体1在待清洁面的位置。

综上所述，本申请实施例的幕墙清洁机器人在机身上设置有至少四条支撑腿，其中，支撑腿包括上半腿和下半腿，且上半腿可相对于机器人主体多自由度转动，下半腿可相对于上半腿上下转动。当清洁机器人在幕墙表面移动的过程中，若遇到门框、窗框等等障碍，则可以控制支撑腿依次抬高，以越过障碍，使得幕墙清洁机器人可以顺利的完成清洁工作，并且能够提高清洁效果。

另外，本申请实施例的高层建筑的外墙清洗设备通过设置悬吊机构，在清洗状态下，悬吊机构的第一悬吊线缆和第二悬吊线缆分别固定于待清洁面外墙顶部的两端，以将清洁机器人悬吊于待清洁面。由于第一悬吊线缆、第二悬吊线缆形成V字形悬吊清洁机器人，使得清洁机器人更加稳固，避免晃动发生危险。

需要说明的是，本申请中的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”、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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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；可以是直接相连，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申请中的具体含义。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种幕墙清洁机器人，其特征在于，包括：

机器人主体，所述机器人主体包括机身和安装于所述机身上的至少两条支撑腿，所述支撑腿与所述机身多自由度转动连接，所述支撑腿的末端设置有行走轮；

所述机器人主体具有清洁状态，在所述清洁状态，所述支撑腿通过所述行走轮支撑于所述待清洁面，所述机身与待清洁面保持预设的清洗间距；

所述机器人主体具有越障状态，在所述越障状态，所述行走轮和所述机身被所述支撑腿依次抬高至越障高度。

2.根据权利要求1所述的幕墙清洁机器人，其特征在于，所述支撑腿包括转动腿和定位腿，所述转动腿与所述机身多自由度转动连接，所述定位腿与所述转动腿固定连接，所述定位腿的末端设置所述行走轮，所述定位腿可伸缩。

3.根据权利要求1所述的幕墙清洁机器人，其特征在于，所述支撑腿包括上半腿和下半腿，所述上半腿与所述机身多自由度转动连接，所述下半腿与所述上半腿上下转动连接，所述下半腿的末端设置所述行走轮。

4.根据权利要求2或3所述的幕墙清洁机器人，其特征在于，所述支撑腿设置为三条，且所述三条支撑腿在所述机身上的安装位置呈三角形分布。

5.根据权利要求2或3所述的幕墙清洁机器人，其特征在于，所述支撑腿设置为四条，所述四条支撑腿相对设置。

6.根据权利要求2或3所述的幕墙清洁机器人，其特征在于，所述支撑腿设置为两条，所述两条支撑腿相对设置，所述支撑腿的末端设置横杆，所述横杆的两端分别安装所述行走轮。

7.根据权利要求1或2或3所述的幕墙清洁机器人，其特征在于，所述行走轮为万向轮。

8.根据权利要求1所述的幕墙清洁机器人，其特征在于，所述机身的背面安装有吸附风机，所述吸附风机具有进风口和出风口，所述进风口朝向待清洗幕墙。

9.根据权利要求8所述的幕墙清洁机器人，其特征在于，所述幕墙清洁机器人还包括悬吊机构，所述悬吊机构包括第一线长调节机构、第一悬吊线缆和第二线长调节机构、第二悬吊线缆；

当清洁机器人处于清洗状态时，所述第一悬吊线缆的第一端和所述第二悬吊线缆第一端分别固定于幕墙当前待清洁面顶部的两端，所述第一悬吊线缆的第二端和所述第二悬吊线缆的第二端固定在机身上；

所述第一线长调节机构、所述第二线长调节机构用于对应调节所述第一悬吊线缆、所述第二悬吊线缆的长度，以改变机器人主体在待清洁面的位置。

10.根据权利要求9所述的幕墙清洁机器人，其特征在于，所述第一线长调节机构包括第三驱动电机和第一卷线盘，所述第二线长调节机构包括第四驱动电机和第二卷线盘；

所述第一悬吊线缆卷绕在所述第一卷线盘上，所述第二悬吊线缆卷绕在所述第二卷线盘上，

所述第三驱动电机用于驱动第一卷线盘转动，以调整第一悬吊线缆的长度，所述第四驱动电机用于驱动第二卷线盘转动，以调整第二悬吊线缆的长度。

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