[实用新型]一种桁架清洁机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及清洁装置，尤其是涉及一种适用于桁架清洁的机器人。

背景技术

人类在面临城市人口迅速增加，用地紧张的困境后，高层建筑无疑成了开拓扩大生存空间的必然。然而尘土杂物随风上扬空中飘荡最终积累在建筑的桁架、管道、外墙、玻璃上，就会使周围的居住环境质量受到影响。目前存在的问题如下：

首先，机场高铁站的桁架及管道等位置长期无人清理，或者只清洁较低位置的部份，其原因在于缺乏相应的适应位置高、粗细不同、走向多样的、互相交错的、桁架的清洁工具，存在劳动量大和危险性高等问题。特点有： 1、位置高；2、形状不定；3、尺寸不定；3、数量多；4、材料多样；5、有障碍物；7、空间走向复杂。

其次，目前常见的高空清洁方式包括：人工吊绳高空作业（蜘蛛人）、借助升降工具人工作业（曲臂车、升降车或吊船等），以上方式的高空清洁存在劳动量大和危险性高等问题,也经常会有在清洁窗户而发生高空坠落的案例出现。

目前，简易手执/车载支杆清洁器是常见工具，它的优点是成本低、操作简单，而且近来还有在原来简易设备的基础上实现了清扫头可根据清洗对象不同进行选择、配置收集漏斗进行灰尘收集、手握杆可伸缩等功能。简易手执支杆清洁器的缺点是无法应对桁架结构数量多、位置高、形状各异等特点，使用起来人力成本较高，安全性较差。

高空清洁机器人是一种实现高空清洗作业的装置。就目前国内外的研究情况来看，这种机器人主要分为三类。第一类是高空壁面轨道式，通常在建楼时就将高空壁面轨道安装到外墙高空壁面上，该方案的缺点是影响建筑美观且清洗区域狭窄；第二类是真空吸附高空清洁机器人，该方案的缺点是对真空吸盘的密封性要求较高，结构复杂，造价昂贵，而且工作的可靠性和对高空壁面的适应性也较差。第三类是磁吸附高空清洁机器人，该方案的缺点是这种机器人只能在特定材料例如钢铁的高空壁面上工作。

在这种背景下，新型的、适应桁架及高空的清洁装置（机器人）,能适应高空桁架、管道的清洁作业,具有在桁架或管道上行走、清洁和越障的功能，具有重大价值。

相比较而言，清洁机器人的优点是自动攀爬、可遥控，并且灵活度较高。但是在目前技术的基础上需要解决桁架或管道的特点特别是变直径问题，以及吸附壁面、跨越障碍物、自我调整平衡等功能不足的问题。目前还没有专门对用于桁架清洁的清洁机器人进行的研究，比较类似并具有参考价值的是高空外墙清洁机器人的研究内容。对高空外墙清洁机器人的研究主要集中在壁面吸附、自攀爬、运动控制系统等方面。

在这种背景下，新型的、适应桁架及高空的清洁机器人（装置）应需要满足如下技术需求：1）能适应桁架与管道的直径在一定范围内的变化；1）适用于非金属面；2）结构简洁，清洁能力强且能耗低；3）自我调整平衡以避免倾翻。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能适应直径变化的桁架的清洁机器人，它具备外形曲率可变与自我调整平衡的功能，使清洁机器人可以安全、高效地清洁一定直径范围内的桁架高处的卫生。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种桁架清洁机器人，包括移动部件、吸排气控制部件、中空的吸附部件， 所述的移动部件包括处于两端的2个圆环与多条杆，所述的多条杆连接于2个圆环的边缘之间且旋转形成双曲面体，所述的圆环与电机驱动连接；所述的吸排气控制部件设置在双曲面体内，包括具有吸气孔的弹性吸嘴、配重杆、双向出气口，所述的配重杆活动设置在所述双曲面体轴线上，所述弹性吸嘴紧贴杆所形成的双曲面，所述的双向出气口与吸附部件的空腔相连通；所述的吸附部件对称设置在2个圆环外侧，包括具有关节的脚、设于所述脚末端的吸盘。

进一步地，所述吸排气控制部件的配重杆保持水平，并根据机器人发生倾斜时配重杆与圆环轴线的夹角变化来决定双向出气口的排气方向。

进一步地，所述的移动部件的圆环与杆为活动连接，所述圆环的转动使杆的角度变化而导致双曲面体的曲率变化。

进一步地，所述杆的数量为10到50。

进一步地，所述杆的数量为圆环的直径值的80%~120%，所述圆环的直径值单位为mm。

进一步地，所述的杆的直径大于1mm。

进一步地，所述的杆的表面设置有增摩材料。

进一步地，所述的增摩材料包括橡胶。

进一步地，所述的吸盘采用柔性材料制成，且设置有能贴合圆柱面的弧形结构。

相比现有技术，本实用新型的有益效果是：