WO2020134875A1

WO2020134875A1 - 一种智能化平面清洗装置

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Publication number: WO2020134875A1
Application number: PCT/CN2019/122296
Authority: WO
Inventors: 柯干兴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-12-25
Filing date: 2019-12-01
Publication date: 2020-07-02
Anticipated expiration: 2021-06-25
Also published as: CN111358351A

Abstract

一种智能化平面清洗装置，包括清洗工作件（1），支架，驱动系统（5），控制系统（6）。其中清洗工作件（1）包括二种：一、在墙面施水，让清洗的墙面表面形成一层水膜，高频振动的电机击打水膜，形成超声波的清洗。二、将清洁工作件（1）分成：喷水水管（13）和海绵体组合的施水器，大水刮（14），小水刮（14B）；施水器安装在大轨道（41A）的框架（4）的头部，大水刮（14）安装在框架（4）的尾部，小水刮（14B）安装在施水器的旁边。支架包括：单轨道形式；两条或三条大小匹配的长轨道形式。吸盘（55）和驱动系统（5）安装在同一个伸缩系统上形成一个单元，并且此单元至少有三种伸缩状态；本体（80）至少有两套这样的单元，还包括振动传感器（122）。智能化平面清洗装置重量轻结构简单，方便实用，可以清洗非常干净，振动传感器检测玻璃的状况。

Description

一种智能化平面清洗装置技术领域

[0001] 本发明涉及平面清洗技术领域，具体为一种智能化平面清洗装置。

背景技术

[0002] 传统清洗光滑的墙面方法，例如：清洗玻璃。首先用使用专用的施水器来回至少刷两次，稍等一会再把污水用水刮刮掉。目前市面上销售的洗玻璃的工具都是将施水器和水刮分开，不可以一边施水一边刮水。在 2017年 12月 13日，中央电视台播出了《高空清洁工》，公开了一款清洗外墙的机器人，技术方案是：程序依次是喷水海绵水刮盘刷海绵水刮。我们不难看出，水刮后面的盘刷海绵水刮，都是没有用的，因为水已经刮掉，没水了后面的程序也就没用了。喷了水以后立刻经过水刮，没有中间的停顿，就像是一个人拿拖把从一边拖到另外一边，没有来回的过程，拖不干净。现在几乎所有智能的清洗玻璃装置都是施水以后立刻将水刮掉，没能做到类似人手工的来回动作。如果增加来回的动作，就会更复杂，增加机器的重量。

[0003] （1）使用海绵（棉布）会给机器人小车前进带来很大的阻力，要采用大功率的电机，造成重量增大。（2）在机器人跨越障碍时不能完全避开障碍，风险大，产生故障的几率非常高。（3）机器人没办法通过大跨度障碍，例如：避难层

发明概述

技术问题

[0004] 本发明的目的在于提供（1）清洗干净。（2）结构简单重量轻。（3）机器运行的过程中安全，故障率低。（4）根据实际情况有避难层的选择可以通过避难层。（5）转向。（6）玻璃状况的检测。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 解决上述背景技术中提出的问题。 [0006] 方案 1 : 一种智能化平面清洗装置，有一个或多个框架，框架上搭载清洁工作件，吸盘系统，驱动系统，控制系统；清洁工作件包括：喷水管 13 , 水刮，振动器；控制系统包括：单片机和传感器。

[0007] 方案 2: —种智能化平面清洗装置，其特征在于有一个或多个框架，框架上搭载清洁工作件，吸盘，驱动系统，控制系统；清洁工作件包括：喷水管 13和海绵体组合的施水器，大水刮，小水刮；施水器安装在框架的头部，大水刮安装在框架的尾部，小水刮安装在施水器的旁边；控制系统包括：单片机和传感器

[0008] 进一步，方案 1所述的框架的优选方案包括：框架是一条方管。

[0009] 进一步，方案 1所述的框架包括：框架是有两条或三条大小匹配的长轨道，在电机的带动下，互为轨道并产生相对运动，在大轨道上搭载清洁工作件，吸盘，驱动系统，智能化控制系统。

[0010] 进一步，方案 1， 2所述的吸盘系统，其特征在于吸盘系统包括：悬挂系统，推力系统；悬挂系统悬吊吸盘通过长度较大的障碍后，推力系统为吸盘吸住墙面提供推力。

[0011] 进一步，方案 1， 2所述的吸盘和驱动系统包括：吸盘和驱动系统安装在同一个伸缩系统上形成一个单元，驱动系统包括电机和电机驱动的小轮，并且此单元至少有三种伸缩状态；本体 80至少有两套相同的单元。

[0012] 进一步，方案 1， 2所述的驱动系统包括：驱动系统包括一个转向电机，实现转向。

[0013] 进一步，方案 1， 2所述的传感器包括一个振动传感器。

[0014] 进一步，方案 1， 2所述的驱动系统包括防滑组合；防滑组合即是在防滑胶块上端固定电动推杆组成。

[0015] 进一步，方案 1， 2所述的清洁工作件，清洁工作件搭载电动刷。

发明的有益效果

有益效果

[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）清洗非常干净。（2）结构简单，重量极轻，安全系数非常高。（3）所有部分通过障碍时可以实现完全通过。（4）顺利通过避难层。（5）实现转向。（6）实现玻璃状况的检测。对附图的简要说明

附图说明

[0017] 图 1平面清洗装置清洗玻璃幕墙的方式一；

[0018] 图 2平面清洗装置清洗玻璃幕墙的方式二；

[0019] 图 3平面清洗装置结构示意图之一；

[0020] 图 4平面清洗装置结构示意图之二；

[0021] 图 5平面清洗装置结构示意图之三；

[0022] 图 6平面清洗装置结构示意图之四；

[0023] 图 7平面清洗装置清洁工作件结构示意图之一；

[0024] 图 8平面清洗装置清洁工作件带振动传感器结构示意图；

[0025] 图 9平面清洗装置清洁工作件振动板单元结构之一；

[0026] 图 10平面清洗装置清洁工作件振动板单元结构之二；

[0027] 图 11平面清洗装置结构示意图之五；

[0028] 图 12平面清洗装置实现横向移动的工作原理图；

[0029] 图 13平面清洗装置结构示意图之六；

[0030] 图 14平面清洗装置结构示意图之七；

[0031] 图 15面清洗装置结构示意图之八；

[0032] 图 16面清洗装置结构示意图之九；

[0033] 图 17面清洗装置结构示意图之十；

[0034] 图 18清洗装置结构示意图之六爆炸图；

[0035] 图 19面清洗装置结构示意图之七爆炸图；

[0036] 图 20清洁工作件振动管的安装方式示意图；

[0037] 图 21清洗装置清洁工作件振动管单元结构之三；

[0038] 图 22平面清洗装置使用的各种功能的吸盘及防滑推杆集合示意图； [0039] 图 23驱动轮及吸盘组合示意图；

[0040] 图 24具有微调功能防变形吸盘不意图；

[0041] 图 25平面清洗装置通过障碍的工作原理； [0042] 图 26平面清洗装置通过避难层的工作原理;

[0043] 图 27平面清洗装置结构示意图之十一； [0044] 图 28平面清洗装置结构示意图之十二。

[0045] 图中：

[0047]

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0048] 可以根据实际情况自由组合技术特征满足各种实际需求。

[0049] 本发明 80用途非常广泛，整机实施例 4，图 15，图 16，图 26，图 27，图 28实施例不单可以用于清洗有障碍，有避难层的大楼，还可以用于清洗没有避难层大楼，类似地铁站高度一致的墙面等等。

发明实施例

本发明的实施方式

[0050] 请参阅图 1-28本发明提供多种技术方案：

[0051] 整体参照图 1，图 2

[0052] 工作原理

[0053] 清洗外墙（玻璃幕墙），在大楼上固定一部卷扬机 81，通过吊绳 86 （可以作为安全绳，水管，电源线，信号线，气管等）提升本体 80, 从上而下对光滑墙面进行清洗。其中编码器（没标）可以固定在本体 80上（具体的方法很多），通过测定本体 80下降的速度来调节卷扬机 81的速度（测速模块代替编码器）。拉力传感器（没标）可以固定在吊绳 86上，防止拉断。图 1，图 13 , 图 18 , 可以躲过障碍物 87A。本体 80的重量由卷扬机承重或者吸盘承重。在本体 80上竖直固定一块铁片，配合一条弯曲的长杆，在长杆的前端固定一个电磁铁，方便人在楼顶将本体 80的吸盘吸住玻璃。

[0054] 本发明的整体结构图：

[0055] 参照图 3〜图 6，图 1〜图 17，图 27，图 28。

[0056] 实施例 1:

[0057] 本体 80包括：有一个或多个框架组合 4，在框架组合 4上搭载清洁工作件组合 1 ，驱动系统 5 , 控制器组合 6; 图 3 , 在框架组合 4上固定上下两条轴（没标），其中一条轴是一个双出轴驱动电机 90的电机轴，两条轴的两侧都分别固定一个同步带轮（没标）；一边的两个同步带轮啮合同一条同步带（没标），在同步带上阵列系列小安装板 102, 在小安装板 102上固定安装普通吸盘组合 51及真空发生器组合 56 , 普通吸盘组合 51的吸盘 55中部上有一个压力传感器（没标），在双出轴驱动电机 90轴上分别通过框架安装两条导电环 92供电。在框架组合 4的下面安装清洁工作件组件 1。

[0058] 工作原理：

[0059] 双出轴驱动电机 90带动齿轮，齿轮带动同步带转动，同步带带动同侧的另外一个同步带轮转动，继而带动同步带上固定的普通吸盘组合 51转动，吸盘 55中部上的压力传感器（没标）接触到玻璃，吸盘 55吸住玻璃，当普通吸盘组合 51不断的运动到达另外一个同步带轮垂直下方，接触到另外一个传感器（没标），吸盘放开。带动整个框架组合 4的运动，继而带动清洁工作件组件 1运动，完成清洗的工作。吸盘可以很多种。软边防打滑，海绵吸盘等等。

[0060] 实施例 2:

[0061] 图 4，一条轨道 41，在轨道 41的两头分别固定有伸缩吸盘组合 52，在轨道 41上套接滑块 46 , 滑块 46形成一个安装平台 100, 在安装平台 100的中间安装一个清洁工作件组件 1，在轨道 41的上方固定一条悬吊横梁 43 , 在悬吊横梁 43的另外一头固定一个配重 44, 其中可以通过螺母等方式来改变配重 44在悬吊横梁 43上的位置。吊绳 86可以固定在（工作原理，图 1）悬吊横梁 43上。（卷扬机和上述结构可以看作为悬吊系统）

[0062] 图 5.—条轨道 41，在轨道 41的两头分别固定有伸缩推杆吸盘组合 52，在轨道 41 的一侧固定一条齿条 45，在轨道 41上套接滑块 46，滑块 46上固定一个电机（没标），电机驱动齿轮 47 , 齿轮 47和齿条 45啮合，滑块 46形成一个安装平台 100，在安装平台 100的中间安装一个清洁工作件组件 1。清洁工作件组件 1可以实现沿轨道 41上下运动。

[0063] 图 6.—条轨道 41，在轨道 41的两头分别固定有伸缩吸盘组合 52，在轨道 41的一头固定一个驱动电机 40驱动一个齿轮（没标），在轨道 41的另外一头固定一个从动轮组合 48 , 两个齿轮连接一条同步带 49 , 在轨道 41上套接滑块 46 , 同步带 4 9的一边固定在滑块 46上。驱动电机 40带动清洁工作件 1沿轨道 41上下运动。在清洁工作件组件 1和轨道 41之间安装一个转向气缸（电机） 540, 转向气缸（电机） 540—边固定在清洁工作件组件 1上，一边固定在滑块 46上。

[0064] 图 11.在竖立两条轨道 41上下分别连接一条横梁（没标）形成框架组合 4, 两条轨道 41分别套接一个滑块 46 , 两个滑块 46平行连接清洁工作件组件 1，在框架上端中央，固定一个驱动电机 40, 驱动电机 40驱动一个齿轮（没标），框架的下端固定一个从动轮组合 48 , 两个齿轮间连接一条同步带 49 , 同步带 49的一边固定在清洁工作件组件 1上，驱动电机 40带动同步带 49，同步带 49带动清洁工作件组件 1上下运动，完成清洗墙面的工作。在框架上固定系列伸缩吸盘组合 52。清洁工作件组件 1的两侧安装系列伸缩吸盘组合 52。

[0065] 工作原理

[0066] 轨道 41上安装的伸缩吸盘组合 52吸住玻璃，驱动电机 40的驱动下，带动滑块 46 上的安装平台 100，安装在安装平台 100上的伸缩吸盘组合 52和清洁工作件组件 1 沿着轨道 41一起上下运动，同时完成清洁工作件组件 1对玻璃实施清洗的工作；相反，安装平台 100上的伸缩吸盘组合 52吸住玻璃，轨道 41上安装的伸缩吸盘组合 52脱开玻璃，在电机的驱动下，轨道沿滑块 46下滑。

[0067] 实施例 3:

[0068] 参照：图 13 _·图 14 _·图 18 _·图 19 在一条轨道 41上阵列安装驱动系统 5，同时在轨道 41上安装控制系统 6，在轨道 4 1的一端（当然也可以同时在另外一端）固定一个清洁工作件组件 1和传感器组合 2。

[0069] 【注】清洁工作件组件 1和清洁电动刷（没标）多个安装并不影响其创造性。

[0070] 参照：图 13.图 18不同的是在轨道 41上加装了风机组合 3，在轨道 41下端有加装加强板 42, 加强板 42的一边贴住清洁工作件组件 1，作用是防止清洁工作件 1变形但不会影响其上下移动。驱动系统 5形成驱动轮吸盘组合 5A。

[0071] 参照：图 14.不同的是在轨道 41上加装了防滑组合 58，普通吸盘组合 51和驱动轮组合 59分别安装在轨道 41上，在重心位置上有伸缩转向吸盘组合 54。在靠近吸盘的地方安装加压吸盘组合 53。

[0072] 轨道 41和清洁工作件组件 1的连接方法:

[0073] 安装的方法有至少有三种，方法一；直接将清洁工作件组件 1焊接在安装平台 1 00上，方法二；图 4, 安装平台 100上两侧分别固定两个电动推杆（气缸） 523，然后再将清洁工作件组件 1固定在电动推杆（气缸） 523。

[0074] 方法三：图 16在轨道 41一端焊接一个安装板（没标），在安装板上左右两边分别固定一个直线轴承 152, 一个直线轴承 152套接一根光轴 151，光轴 151上套接一个弹簧 15，在光轴 151另外一头，套接固定清洁工作件组件 1。清洁工作件组件 1形成一个弹性系统。可以采用塞打螺丝 +弹簧（海绵）的形式。

[0075] 图 16.图 17，清洁工作件组合 1分为振动管组合 1A （可以是海绵，棉布条为施水器代替振动管）和水刮组合 1B，分别固定在轨道（没标）两端，将伸缩吸盘组合 52, 驱动轮组合 59等一字安装在轨道上，减少横向的长度，在靠近振动管组合 1A的轨道上安装固定多个小水刮 14B。目的是在吸盘通过之前将水刮掉，防止打滑。小水刮 14B和水刮 14的位置和方向都是可以改动。小水刮 14B也可以在其他实施例使用。

[0076] 工作原理：

[0077] 在吸盘的吸住玻璃的情况下，控制系统控制驱动电机带动驱动轮贴紧玻璃，带动框架（轨道）运动，带动清洁工作件组件运动，完成清洗墙面的工作。

[0078] 实施例 4: [0079] 参照图 15，图 16，图 27包括两条中空的大轨道 41A和小轨道 41B，小轨道 41B插入大轨道 41A，提升电机 44A作用下，形成互为轨道，产生相对运动。在大轨道 4 1A—头用于插入小轨道 41B，在大轨道 41 A的两端分别固定有伸缩吸盘组合 52 （可以在大轨道 41A中部固定一组），图 15在大轨道 41A的一侧固定一条齿条 45，在大轨道 41A上套接一个滑块（没标），滑块上固定一个电机（没标），电机驱动齿轮 47 , 齿轮 47和齿条 45啮合，滑块形成一个安装平台 100, 在安装平台 100 的中间安装一个清洁工作件组件 1。

[0080] 【悬吊方法一】在小轨道 41B的上端一边安装一组伸缩吸盘组合 52和顶端安装一个提升电机 44A，提升电机 44A套接一个线轮（没标），在小轨道 41B下端内腔固定两个转向轮 83 , 小轨道 41B插入大轨道 41A中，线轮引出一条线绳下行，到达小轨道 41B下端分成三条，其中两条分别绕过小轨道 41B下端安装的转向轮 8 3 , 在小轨道 41B外侧上行，分别固定在大轨道 41A的上端提升绳固定点 44B。另外一条线绳通过小轨道 41B下端进入大轨道 41A下行绕过固定在大轨道上的转向轮 83 , 固定在小轨道 41B的上端的提升绳固定点 44B。

[0081] 【悬吊方法二】小轨道 41B的上端一边安装一组伸缩吸盘组合 52和顶端安装一个提升电机 44A，提升电机 44A套接一个线轮（没标），小轨道 41B下端内腔固定两个转向轮 83 , 小轨道 41B插入大轨道 41A中，线轮引出一条线绳下行，到达小轨道 41B下端分成两条，两条分别绕过小轨道 41B底部安装的转向轮 83 , 在小轨道 41B外侧上行，分别固定在大轨道 41A的上端提升绳固定点 44B。固定在大轨道 41A下端的提升电机 44A串联一个拉力传感器（速度模块）来调节提升电机 4 4A （步进电机）到上下两个提升电机 44A的速度平衡。

[0082] 在图 16.大轨道 41A的上端有个开口固定光电传感器组合 24 （可以其他传感器）光电传感器组合 24用于检测小轨道 41B里面的标识。

[0083] 图 27，不同的是清洁工作件 1固定在小轨道 41B，大轨道 41A固定一组或两组伸缩吸盘组合 52。

[0084] [注]小轨道 41B可以是一条齿条，在大轨道 41 A安装齿轮，滑轮，电机。

[0085] 【综合】实现一个提升电机可以实现控制两条轨道，保证任何一条轨道都不会突然掉下。第二个电机可以控制第二条轨道或第三条轨道不会突然掉下。 [0086] 图 28 , 具有三节轨道，在大轨道 41A里面固定一个步进电机（没标），在步进电机中间引出两条螺杆（没标），在大轨道 41A里面两端套接小轨道 41B，小轨道 41B里面固定螺母（没标），转动的螺杆带动螺母沿着螺杆上下运动，配合光电传感器组合 24, 完成伸缩。提升电机 44A可以是步进电机。

[0087] 工作原理有两种方法：方法一，

[0088] 小轨道 41B插入大轨道 41A中，安装在小轨道 41B上的伸缩吸盘组合 52吸住光滑墙面，大轨道 41A上的伸缩吸盘组合 52放开，启动提升电机 44A，在和重力的共同作用下，大轨道 41 A沿着小轨道 41B下降，并且带动固定在大轨道 41A上的清洁工作件组合 1下降，实施对墙面的清洗。接收到停止的信号，提升电机 44A停止（这个信号可以来自光电传感器组合 24） ; 相反，大轨道 41A上的吸盘吸住玻璃后，小轨道 41B上的吸盘放开，启动提升电机 44A （可用步进电机），小轨道 4 1B沿着大轨道 41A下降，并且带动安装在小轨道 41B上的编码器（没画）旋转，通过测定小轨道 41B或大轨道 41 A的速度，并将信号经过控制器 6转速给卷扬机 81 ，控制转速。

[0089] 方法二：在大轨道 41A上的伸缩吸盘组合 52吸住玻璃后，清洁工作件组合 1上的伸缩吸盘组合 52放开，清洁工作件组合 1在电机（没标）的驱动下沿着齿条 45下降，并对墙面实施清洗工作；相反清洁工作件组合 1上的伸缩吸盘组 52吸住玻璃，大轨道 41 A上的伸缩吸盘组合 52放开。

[0090] 综合概括： 1.一种智能化平面清洗装置，其特征在于有一个或多个框架，框架上搭载清洁工作件，吸盘系统，驱动系统，控制系统；

[0091] 一种智能化平面清洗装置，其特征在于有一个或多个框架，框架上搭载清洁工作件，吸盘系统，驱动系统，控制系统；

[0092] 清洁工作件 1

[0093] 清洁工作件 1包括：小安装板 102, 在小安装板 102上有安装固定一个或多个振动板（管）单元 12，喷水管 13，水刮 14。

[0094] 【注】振动板可以由振动管代替，振动板可以是圆弧形。

[0095] 实施例 1.参照图 7，图 8.图 9，图 10.

[0096] 振动板单元 12: 在一块振动板 120的一边中部焊接一个振动电机 121的安装底座 1210, 用紧配方式固定一个振动电机 121，在振动板 120两侧竖直分别固定一条光轴 151，在光轴 151套接一个弹簧 15，图 7在小安装板 102阵列系列安装孔（没标号），光轴 151穿过小安装板 102的安装孔和弹簧 15 , 将振动板单元 12固定在小安装板 102上。在小安装板 102上下左右分别安装小滑轮 103。图 8也可以在小安装板 102上左右两侧安装伸缩吸盘组合 52, 在与振动板 120同一个平面上安装振动传感器 122, 在振动板 120两侧或一侧安装水刮 14。喷水管 13 （没标）可以安放在水刮 14下方，连接一个电磁阀（没标）。喷水管 13可以外包海绵管。

[0097] 振动传感器 122的作用，振动电机 121带动振动板 120振动，振动板 120对清洗墙面施加一个固定频率的振动，振动传感器 122会接收到信号，当清洗墙面有问题（例如玻璃破裂，有脱落的危险等等），振动传感器 122就会接收到不同的信号，并反馈信号判断是否需要维护。通过距离传感器（GPS，蓝牙等）可以确定具体位置并标识。

[0098] 实施例 2.参照图 9

[0099] 小安装板 102的一侧固定一个拍打电机 127，拍打电机 127带动一根转动轴 128，在安装板 102的另外一边固定一个转动轴承（或电机） 1271。【注】不主张电机。转动轴 128穿过转动轴承 1271，在转动轴 128的中央固定一个偏心轮 129 , 转动轴 ₁₂8套接一个方管（没画），偏心轮 129拍打方管（没画）形成高频率的振动，产生超声波，实际上方管已经形成振动板（管） 120。

[0100] 实施例 3.参照图 20.图 21.

[0101] 在小安装板 102 （这里使用方管）的两侧分别固定安装支架 101，并且在安装板

102上阵列系列安装支架 101，在两个安装支架 101之间安装一个振动管单元 12，在振动管单元 12的一侧或两侧安装固定水刮 14和喷水管 13。（其中一边的水刮 1 4可以用会滚动的挡水条 11代替，挡水条表面有软胶覆盖），喷水管 13可以套接海绵条，可根据实际需要放置。振动管单元 12可以交错两排放置，消除清洁死角。也可只放置一条振动管单元 12。

[0102] 图 21振动管单元 12: 振动管 120的中间紧固一个振动电机 121，振动电机 121的旁边固定一个导电滑环 123 , 振动管 120的两侧分别固定一个安装支架 101，安装支架 101上固定一个小圆管 125 , 小圆管 125的两侧分别固定一个包胶防水轴承 12 4, 振动管 120两侧分别与包胶防水轴承 124紧配。

[0103] 系列振动管 120中，有一个振动管单元 12的结构：图 21振动管 120的中间紧固一个振动电机 121，振动电机 121的旁边固定一个导电滑环 123 , 另外一边固定一个振动传感器 122和一个导电滑环 123 , 振动管 120的两侧分别固定一个安装支架 10 1，安装支架 101上固定一个小圆管 125 , 小圆管 125的两侧分别固定一个防水轴 7承124, 振动管 120两侧分别与包胶防水轴承 124 （防水轴承）紧配。

[0104] 振动电机 121和振动传感器 122的电线通过导电滑环 123，穿过小圆管 125从出口 126出来。【注】包胶防水轴承 124可以不需要，导电滑环 123安装在那个位置也可以。

[0105] 振动电机 121的冷却：

[0106] 方法一：振动管 120表面可以（1）涂软胶，海绵（2）套软胶套。振动电机 121 所处的位置需要将胶局部刮掉留空，有利于振动电机 121降温；方法二：图 21振动电机 121位置挖孔，水从冷却孔 1211入流出，对振动电机 121进行冷却。

[0107] 【工作原理】喷水管 13形成系列小孔，外面套接海绵管，海绵接触清洗面或振动管，让清洗面迅速形成水膜，振动管发出高频的振动击打水膜，形成实际上的超声波清洗。在振动电机旁边固定一个温度传感器。检测振动电机温度变化

[0108] 喷水系统有：（1）常见的有水管加喷嘴雾化的方式。（2）水管 13形成系列小孔，外面套接海绵管，海绵接触清洗面或振动管，让清洗面迅速形成水膜。

[0109] 清洁工作件包括：喷水系统，水刮，振动器；控制系统包括：单片机和传感器。

[0110] 喷水系统和海绵体组合的施水器，大水刮，小水刮；施水器安装在框架的头部，大水刮安装在框架的尾部，小水刮安装在施水器的旁边；

[0111] 驱动系统

[0112] 驱动系统 5包括：驱动电机，吸盘组合，驱动轮组合。参照图 22

[0113] 普通吸盘组合 51 : 在吸盘 55上方固定一个吸盘连接件 521，在吸盘连接件 521套上吸盘弹簧 524, 吸盘连接件 521的中央有安装快速接头的螺纹孔（没标）。

[0114] 伸缩吸盘组合 52: 参照图 22在吸盘 55上方固定一个电动推杆（气缸） 523，同样是可以将真空吸气点放在吸盘 55中央。在吸盘中央可以安装接触传感器。【注】电动推杆具有伸缩功能，并且通过编程可以获得至少三种伸缩长度状态。

[0115] 加压吸盘组合 53: 其通过气管与其他吸盘相连，作用跟多层吸盘类似，增加吸盘的吸力，解决空间位置不够的问题。

[0116] 伸缩转向吸盘组合 54，在吸盘 55的上方安装转向气缸（电机） 540，在转向气缸（电机） 540另外一边安装电动推杆（气缸） 523，通过固定电动推杆（气缸） 523，可以实现吸盘 55的伸缩和转向。

[0117] 防滑组合 58，在防滑胶块 581上端固定电动推杆（气缸） 523组成。在使用的时候，防滑胶块 581贴住玻璃，通过安装在本体 80上的编码器（没画），（速度模块代替）。获得本体 80下降速度，电动推杆 523会根据控制器发出的指令进行调节防滑胶块 581与墙面的压力的大小。【注】电动推杆 523可以用螺杆套接两个螺母调节代替。

[0118] 吸盘防变形结构参照图 24:

[0119] 在实际的应用过程中，吸盘 55贴住玻璃运动，在运动的过程中会出现吸盘 55边沿 551出现变形泄露而脱落的现象。为了解决这个问题，我们设计了一个吸盘防变形支架 510 （可以表面打毛，覆盖胶质材料，防打滑）：吸盘防变形支架 510 : 在吸盘的内腔，有一个尺寸比吸盘嘴稍小的圆环框架 5101，中间连接至少一条横梁（没标），横梁的中间焊接一根中空的微调外螺纹螺杆 5102, 在吸盘 55 的上方，有一根吸盘连接件 521，吸盘连接件 521的前端形成外螺纹 511用于安装固定吸盘 55 , 中间有一个具有内螺纹孔 512, 和微调外螺纹螺杆 5102匹配，进气孑 L5103。

[0120] 工作原理

[0121] 吸盘防变形架 510在使用的时候，通过旋转的方式，微调外螺纹螺杆，

[0122] 起到的效果是不单可以防止吸盘嘴变形致使吸盘 55意外脱落，对吸盘嘴起到支撑的作用。还可以调节玻璃和吸盘内上壁之间的距离来调节它们之间摩擦力的大小来适应不用情况，材料的不同来改变摩擦系数，防止打滑。

[0123] 驱动方法：在控制系统作用下

[0124] 方法一：吸盘吸住墙面，在重力和电机驱动下，系统从上而下带动清洗工作件完成清洗墙面的工作。方法二：吸盘吸住墙面，驱动电机驱动轮子，轮子在墙面上带动系统从上而下带动清洗工作件来完成清洗墙面工作。方法三：有两套吸盘系统，一套吸盘系统吸住墙面，另外一套吸盘系统放开，清洗工作件固定在其中一套吸盘系统上，两套吸盘系统在另外一个电机的带动下从上而下带动清洗工作件完成清洗墙面的工作。方法四：两套吸盘系统，两条互为轨道的大小长轨道，大轨道套接小轨道，清洗工作件固定在大轨道上，在另外一个或两个电机的带动下从上而下带动清洗工作件完成清洗墙面的工作。

[0125] 驱动轮及吸盘组合 5A参照图 23

[0126] 在通过障碍的时候，减少故障最好办法是使各个部件在通过障碍的时候能够完全避开。将吸盘和轮子都安装在具有伸缩功能的系统上（电动推杆 523），至少有两套独立的系统，为了减少电动推杆 523的使用量，减少重量，将一套吸盘和轮子同时安装在一套伸缩系统上（电动推杆 523），可以把防滑胶块 581安装在安装板 50B上。

[0127] 具体方法如下：

[0128] 将一根或两根电动推杆（气缸） 523—端固定在一块安装板 50A上，在电动推杆（气缸） 523伸出臂（没标）最外侧固定吸盘 55，在电动推杆（气缸） 523伸出臂上的安装板 50A和吸盘 55之间固定安装另外一块安装板 50B，这样就形成两个距离 57A和距离 57B,其中距离 57A是固定不变，距离 57B是可以根据实际情况通过程序编写得以改变。

[0129] 安装板 50B上固定电机安装支架 595，电机安装支架 595上固定安装一个驱动电机 591，驱动电机 591的通过联接器 594, 轮毂 593 , 安装固定驱动轮 592。此结构的要求是每次吸盘吸住玻璃的时候，驱动轮 592可以紧贴玻璃。

[0130] 距离 57B长度不同的 A,B,C三种状态，三种状态可以保证机构在通过障碍物的时候可以完全避开，并且可以实现当其他部件（不是清洁工作件 1通过障碍物）通过障碍物的时候清洁工作件 1还可以持续清洗平面。

[0131] 真空发生器组合 56

[0132] 真空发生器组合通过压力检测开关控制吸盘吸附是通用技术，这里不再论述。

【注】也可以外部提供负压或高压转换负压，这都是通用技术。 [0133] 转向移动：

[0134] 方法一：参照图 6，图 12，图 14，图 19，利用转向电机。

[0135] 图 6，图 12在转向气缸（电机） 540驱动下，将清洁工作件系统 1和轨道 41转成一条横线（可以有一定的角度）的方式横向移动，最大限度的增加了横向移动的平稳性。具体的方式：（1）清洁工作件 1上的伸缩吸盘组合 52吸住玻璃，轨道 41上伸缩吸盘组合 52放开，在电机的带动下，轨道 41和清洁工作件 1之间就会产生位移，也就是产生了横向移动。（2）当轨道 41上的伸缩吸盘组合 52吸住玻璃，清洁工作件 1上的伸缩吸盘组合 52放开，在电机的带动下，清洁工作件就会沿着轨道产生位移，也同样是产生了转向移动。

[0136] 图 14，图 19 在本体 80重心所在的地方，安装固定一个伸缩转向吸盘组合 54，当需要转向的时候，伸缩转向吸盘组合 54的电动推杆（气缸） 523就会向前伸出，前端的吸盘 55就会吸住玻璃，放开本体 80其他所有的吸盘 55 , 在转向气缸（电机） 540转动带动下，本体 80就会随着转向气缸（电机） 540转动而转动，在驱动电机 40的驱动下实现移动。从而实现转向移动。

[0137] 【注】图 14，图 19驱动电机 591可以用双出轴电机。小转向轮 104适合有铝合金框的外墙清洗。本体 80在转向电机的带动下实现转向，更进一步，转向电机为伸缩转向吸盘组合 54。方法二：图 14，图 19，框架 4上安装至少两个驱动电机 59 1，每个驱动电机 591带动一个驱动轮 592, 通过程序控制两个轮子的速度不一实现转向移动。概括为：在电机驱动下，实现转向。

[0138] 控制系统

[0139] 参照图 18 , 控制系统包括传感器组合 2, 控制器组合 6

[0140] 传感器组合 2包括：雷达 +视频 +距离传感器组合 21，转向电机 22, 金属传感器 2 3 （避障模块），拉力传感器，编码器，光电传感器，振动传感器，用于纠偏的角度传感器， GPS模块， Wi-Fi模块，无线接收发射模块，单片机，温度传感器，测速模块，视觉识别，计数器。【注】传感器是可以根据实际需要加装。

[0141] 通过障碍

[0142] 在清洁工作件，吸盘，和驱动轮的前端安装传感器，在通过障碍的时候，前端的传感器接收到信号，并传输至控制器，控制器控制伸缩组件收缩，带动清洁工作件，吸盘，或驱动轮收缩，使其可以在通过障碍时完全避开障碍。

[0143] 方案一：参照图 1，图 13，图 18

[0144] 卷扬机 81通过吊绳 86将本体 80下吊，躲过障碍物 87A，开动风机组合 3，（可以看作为推力系统）使本体 80靠近墙面，伸出伸缩吸盘组合 52, 使吸盘 55吸住玻璃，完成通过障碍继续工作。

[0145] 方案二：

[0146] 参照图 25，图 26墙面障碍：（1）边界障碍。（2）避难层。

[0147] 通过边界障碍：伸缩吸盘组合 52应该有三种伸出状态 A,B,C.当清洁工作件 1通过障碍物 87A的时候，前排伸缩吸盘组合 52呈收缩状态 C状态（图 25），后面两排的伸缩吸盘组合 52伸出 A状态（图 25）仍旧紧贴玻璃；第二排伸缩吸盘组合 52 通过障碍物 87的时候，第二排的伸缩吸盘组合 52呈收缩状态，前排和后排的伸缩吸盘组合 52呈伸出 B状态，通过障碍时的伸缩吸盘组合 52呈 C状态，但清洁工作件 1仍旧保持清洗玻璃的状态。

[0148] 方案三：图 15，图 16，图 26，图 27，图 28.

[0149] 通过避难层：图 26

A表示，当传感器识别到本体 80要通过避难层时候，小轨道 41B上的伸缩吸盘组合 52处于伸出状态，并且其吸盘吸住玻璃，与此同时，大轨道 41A和清洁工作件 1上的伸缩吸盘组合 52都呈收缩状态（进入 A状态）；大轨道 41A在提升电机 44A 和重力的共同作用下，沿着小轨道 41B下降伸出，清洁工作件上的伸缩吸盘组合 52越过避难层到达新的墙面，同时，清洁工作件上的伸缩吸盘组合 52伸出吸住玻璃，进入 B状态；同时，小轨道 41B和大轨道 41A上的伸缩吸盘组合 52呈收缩状态，小轨道 41B在提升电机 44A作用下，沿着大轨道 41A收缩，进入状态 C，本机 80完成通过避难所。方法多种，不再一一论述。

[0150] 【注】清洁工作件 1上可以没有吸盘，小轨道 41A的长度大于避难层的时候同样可以通过避难层。

[0151] 方法二：图 26

[0152] 小轨道 41B上的伸缩吸盘组合 52处于伸出状态，并且其吸盘吸住玻璃，与此同时，大轨道 41A呈收缩状态；大轨道 41A在提升电机 44A和重力的共同作用下，沿着小轨道 41B下降伸出，大轨道 41A下端的驱动轮及吸盘组合 5A越过避难层到达新的要清洗的墙面，此时，伸缩吸盘组合 52伸出，吸盘 55吸住墙面，在重力，驱动电机 591，提升电机 44A，光电传感器 24的共同作用下，小轨道 41B在提升电机 44A作用下，沿着大轨道 41A收缩，本体 80全部通过避难层。（小轨道可看作为悬挂系统和推力系统，道理：其为大轨道通过避难层提供了悬挂，并为大轨道上的吸盘提供了推力），三节轨道原理类似。

[0153] 参照图 1，图 6，图 12，图 13，图 15，图 16，图 18，图 25，图 26，图 27，图 28:

[0154] 概括为：吸盘系统包括有一个悬挂系统和推力系统，悬挂系统悬吊吸盘通过长度较大的障碍后，推力系统为吸盘吸住墙面提供推力。

[0155] 【注】供水，电，气可以在水管或气管里面放电和信号线。

工业实用性

[0156] 可以广泛应用于墙面清洗，例如外墙清洗，地铁站墙面清洗等。

Claims

权利要求书

1.一种智能化平面清洗装置，其特征在于有一个或多个框架，框架上搭载清洁工作件，吸盘系统，驱动系统，控制系统；清洁工作件包括：喷水系统，水刮，振动器；控制系统包括：单片机和传感器。

2. —种智能化平面清洗装置，其特征在于有一个或多个框架，框架上搭载清洁工作件，吸盘系统，驱动系统，控制系统；

清洁工作件包括：喷水系统和海绵体组合的施水器，大水刮，小水刮；施水器安装在框架的头部，大水刮安装在框架的尾部，小水刮安装在施水器的旁边；

控制系统包括：单片机和传感器。

3. 根据权利要求 1， 2所述的框架，其特征在于框架是一条方管。

4. 根据权利要求 1， 2所述的框架，其特征在于框架是有两条或三条大小匹配的长轨道，在驱动电机的带动下，互为轨道并产生相对运动。

5. 根据权利要求 1， 2所述的吸盘和驱动系统，其特征在于吸盘和驱动系统安装在同一个伸缩系统上形成一个单元，驱动系统包括电机和电机驱动的小轮，并且此单元的伸缩系统至少有三种伸缩状态；发明本体 80至少有两套相同的单元。

6. 根据权利要求 1， 2所述的吸盘系统，其特征在于吸盘系统包括：悬挂系统，推力系统；悬挂系统悬吊吸盘通过长度较大的障碍后，推力系统为吸盘吸住墙面提供推力。

7. 根据权利要求 1， 2所述的驱动系统，其特征在于驱动系统包括一个转向电机，实现转向。

8. 根据权利要求 1， 2所述的传感器，其特征在于传感器包括一个振动传感器。

9. 根据权利要求 1， 2所述的驱动系统，其特征在于驱动系统包括防滑组合；防滑组合即是在防滑胶块上端固定电动推杆组成。

10. 根据权利要求 1， 2所述的清洁工作件，其特征还在于清洁工作件搭载电动刷。，

替换页（细则第 26条）