WO2013149509A1

WO2013149509A1 - 擦玻璃装置及其行走启动控制方法

Info

Publication number: WO2013149509A1
Application number: PCT/CN2013/070694
Authority: WO
Inventors: 吕小明
Original assignee: 科沃斯机器人科技(苏州)有限公司
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2013-10-10
Also published as: CN103356123B; CN103356123A

Abstract

一种擦玻璃装置及其行走启动控制方法。该擦玻璃装置包括主机体（1）和控制单元，主机体（1）的底部设有吸盘（11）和行走机构（12），该吸盘（11）与待擦拭的玻璃（100）表面围设成内腔室，该内腔室通过真空抽吸形成内负压室，该内腔室中形成有密封面，在密封面上设有形变片（111），该形变片（111）上设有应变片（112），该应变片（112）与该控制单元相连并输出形变数据给该控制单元。该擦玻璃装置的结构简单，成本低，灵敏度高，其行走启动控制方法步骤简单，操作方便，有效实现对擦玻璃装置的行走控制。

Description

擦玻璃装置及其行走启动控制方法技术领域

本发明涉及一种擦玻璃装置及其行走启动控制方法，属于家用小电器制造技术领域。背景技术

擦玻璃装置以其体积小巧、运动灵活的特点得到了广泛的应用。目前世面上的擦玻璃装置，大部分采用的是双侧多吸盘履带式的行走机构，该行走机构的控制系统需要借助大量的传感器，才能够正确判断并控制擦玻璃装置的行走速度和行走方向，使其在作业过程中运动和停留的位置准确无误。该行走机构的控制系统除了需要借助大量的传感器之外，还需要使用带传动控制的吸盘排气，一台直流电动机通过蜗轮蜗杆减速机和双侧离合器，才能够带动行走机构中的两侧链轮转动，从而驱动擦的爬行动作。从上述描述中不难看出，现有擦的行走机构及其控制系统的结构复杂，制作成本高。发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种擦玻璃装置及其行走启动控制方法，该擦玻璃装置的结构简单，成本低，灵敏度高，其行走启动控制方法步骤简单，操作方便，有效实现对擦玻璃装置的行走控制。

本发明的所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种擦玻璃装置，包括主机体和控制单元，主机体的底部设有吸盘和行走机构，所述的吸盘与待擦拭的玻璃表面围设成内腔室，该内腔室通过真空抽吸形成内负压室，所述的内腔室中形成有密封面，在密封面上设有形变片，所述形变片上设有应变片，所述的应变片与所述控制单元相连并输出形变数据给所述控制单元。为了使吸盘的内腔室能够通过真空抽吸形成内负压室，所述吸盘上还设有抽气孔，所述抽气孔通过导气管与真空泵相连，所述的真空泵与所述控制单元相连。

为了便于连接，所述的密封面由吸盘构成；或者所述的密封面由吸盘和主机体的底壳构成。为了方便形变片的固定，所述的吸盘上设有开口，所述形变片通过密封圈密封连接在所述开口上；具体来说，吸盘上设有开口，形变片通过密封圈密封连接在吸盘开口上。

或者在所述的主机体的底壳上设有开口，所述形变片密封固定在所述开口上，形变片与底壳一体设置。

为了达到良好的形变效果，所述形变片为金属片或塑料 PC。

为了提高灵敏度，所述应变片黏贴在形变片上；所述应变片为电阻应变片。所述的吸盘包括连接端和开放端，根据需要，所述的开放端围设面积占主机体的底壳面积的 1/5-1/3。

本发明还提供一种擦玻璃装置的行走启动控制方法，该方法包括如下步骤：步骤 1 : 擦玻璃装置通过吸盘放置在玻璃表面，控制单元控制真空泵启动，对吸盘的内腔室进行抽真空作业；

步骤 2 : 吸盘上的形变片发生形变，应变片感应到形变片的变形，输出形变数据给控制单元；

步骤 3 : 所述控制单元接收到应变片输出的形变数据，将该形变数据与控制单元中的预设值进行比较；

步骤 4 : 当形变数据等于预设值时，控制单元输出控制信号给行走机构，启动擦玻璃装置的主机体行走；否则返回步骤 2。

综上所述，本发明提供一种擦玻璃装置及其行走启动控制方法，该擦玻璃装置的结构简单，成本低，灵敏度高，其行走启动控制方法步骤简单，操作方便，有效实现对擦玻璃装置的行走控制。

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细地说明。附图说明

图 1为本发明的结构示意图；

图 2为本发明吸盘的局部结构示意图；

图 3为本发明的控制流程图。具体实施方式

图 1为本发明的结构示意图，图 2为本发明吸盘的局部结构示意图。如图 1并结合图 2所示，本发明提供一种擦玻璃装置，包括主机体 1和控制单元（图中未示出）。主机体 1的底部设有吸盘 11和行走机构 12。所述的吸盘 11为无顶角的类倒锥形结构，当擦玻璃装置吸附在待擦拭的玻璃 100表面时，吸盘 11与玻璃 100的表面所围设而成的空间为内腔室。所述吸盘 11的内腔室通过真空抽吸形成内负压室。所述内腔室的密封面上设有形变片 111，所述形变片 111上设有应变片 112，所述的应变片 112与所述控制单元相连并输出形变数据给所述控制单元。为了使吸盘 11的内腔室能够通过真空抽吸形成内负压室，所述吸盘 11上还设有抽气孔 113，所述抽气孔 113通过导气管 114 与真空泵 115相连，所述的真空泵 115与所述控制单元相连。如图 2所示，为了便于连接，所述的吸盘 11包括连接端 116和开放端 117，其中的连接端 116用于吸盘 11 与主机体 1的连接，开放端 117用于使擦玻璃装置吸附在玻璃 100的表面。所述密封面由吸盘 11构成，或者由吸盘 11和主机体 1的底壳构成。当吸盘 11一端面封闭时，即吸盘 11靠近主机体 1的底壳的一端面封闭时，密封面直接由吸盘 11构成；当吸盘 11两端面均不封闭时，即吸盘 11靠近主机体 1的底壳的一端面也不封闭时，吸盘 11 需结合底壳形成密封端面，此时密封面由吸盘 11和主机体 1的底壳构成。形变片 111 可以设置在密封面上的任一位置。为了方便形变片 111的固定，所述的吸盘 11上设有开口 118，为了保证密封效果，所述形变片 111通过密封圈 119密封连接在所述开口 118上。或者，也可以在主机体 1 的底部壳体上直接开口，然后再将形变片 111密封固定在主机体 1的底壳上。此时，吸盘 11上无开口，但可以与形变片 111一体设置。只有这样，吸盘 11的内腔室才能够通过真空抽吸顺利形成内负压室。通常情况下，所述的形变片 111 的尺寸大于所述开口 118的尺寸。应变片 112的黏贴位置位于形变片的形变区域内，可以黏贴在开口 118范围内的任一位置上。为了达到良好的形变效果，形变片 111的材质为可发生弹性形变的材质，如：金属片或塑料 PC。应变片 112可以通过多种方式固定在形变片 111上，在本实施例中，应变片 112直接黏贴在形变片 111 上。应变片 112为一电子元器件，为了提高灵敏度，所述应变片 112可以采用电阻应变片。

要使擦玻璃装置在玻璃表面上正确行走并完成相应的作业，吸盘内的真空度、形变片 111 以及黏贴在其上的应变片 112的形变程度，与主机体 1的自重、以及行走过程中摩擦力之间需要形成特定的参数关系。具体来说，如果用等式来表示，则是： F=PS， f= F= PS>=G，其中： F为正压力， P为吸盘的真空度， S为密封面积， μ为滑动摩擦系数， G为重力， f为摩擦力。由上述参数关系中可知，只要吸盘的真空度达到阈值即可，而形变程度与吸盘真空度成正比，至于应变片的形变程度则会根据应变片本身的规格、材质的不同而有所差异。因此，吸盘放置在玻璃表面上的面积的大小，与擦玻璃装置是否能够安全运行具有直接的关系。根据需要，所述的开放端围设面积占主机体的底部壳体面积的 1/5-1/3。

图 3为本发明的控制流程图。如图 3并结合图 1、图 2所示，本发明还提供一种如上所述的擦玻璃装置的行走启动控制方法，包括如下步骤：

步骤 1 : 擦玻璃装置通过吸盘放置在玻璃表面，控制单元控制真空泵启动，对吸盘的内腔室进行抽真空作业；

具体来说，擦玻璃装置的行走启动控制方法具体过程是这样的：将擦玻璃装置放到玻璃表面上之后，需要用手扶住主机体 1，真空泵 115开始工作，在吸盘 11的内部空间里产生一定的真空度，形变片 111在负压的作用下产生形变，随着真空度增大，应变片 112感受到形变，将形变数据传送给控制单元。控制单元内设一预定值，一旦判断形变数据所对应的真空度达到阈值，即认为贴合，判断机器可以行走，于是发出指令使装置行走，方可松手；否则，继续对吸盘的内腔室进行抽真空作业，并持续对应变片 112传送给控制单元的形变数据与控制单元内的预定值进行比较。

需要说明的是，关于本申请中的擦玻璃装置，如何在吸盘吸附于玻璃表面的同时实现行走，为现有技术，具体内容可参见 CN101822513A和 CN102138760A所公开的内容，在此不再赘述。

Claims

权利要求书

1、一种擦玻璃装置，包括主机体（1) 和控制单元，主机体（1) 的底部设有吸盘 (11) 和行走机构（12)，所述的吸盘（11) 与待擦拭的玻璃（100) 表面围设成内腔室，该内腔室通过真空抽吸形成内负压室，其特征在于，所述的内腔室中形成有密封面，在密封面上设有形变片（111)，所述形变片（111) 上设有应变片（112)，所述的应变片（112) 与所述控制单元相连并输出形变数据给所述控制单元。

2、如权利要求 1所述擦玻璃装置，其特征在于，所述吸盘（11) 上还设有抽气孔 (113)，所述抽气孔（113) 通过导气管（114) 与真空泵（115) 相连，所述的真空泵 (115) 与所述控制单元相连。

3、如权利要求 1所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述的密封面由吸盘（11) 构成；或者所述的密封面由吸盘（11) 和主机体（1) 的底壳构成。

4、如权利要求 3所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述的吸盘（11) 上设有开口

(118)，所述形变片（111) 通过密封圈（119) 密封连接在所述开口（118) 上。

5、如权利要求 3所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述的主机体（1) 的底壳上设有开口，所述形变片（111) 密封固定在所述开口上。

6、如权利要求 1所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述形变片（111) 为金属片或塑料 PC。

7、如权利要求 1所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述应变片（112) 黏贴在形变片（111) 上。

8、如权利要求 1所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述应变片（111) 为电阻应变片。

9、如权利要求 1所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述的吸盘（11) 包括连接端 (116) 和开放端（117)，所述的开放端（117) 围设面积占主机体（1) 的底壳面积的 1/5-1/3。

10、一种如权利要求 1-9任一项所述的擦玻璃装置的行走启动控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤 1: 擦玻璃装置通过吸盘（11)放置在玻璃表面，控制单元控制真空泵（115) 启动，对吸盘（11) 的内腔室进行抽真空作业；

步骤 2: 吸盘上（11) 的形变片（111) 发生形变，应变片（112) 感应到形变片 (111) 的变形，输出形变数据给控制单元；

步骤 3: 所述控制单元接收到应变片（112) 输出的形变数据，将该形变数据与控制单元中的预设值进行比较；

步骤 4: 当形变数据等于预设值时，控制单元输出控制信号给行走机构，启动擦玻璃装置的主机体（1) 行走；否则返回步骤 2。