[发明专利]蜘蛛形玻璃外墙清理机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于清理玻璃外墙的机械装置，具体涉及一种蜘蛛形玻璃外墙清理机器人。

背景技术

随着人口的增长,高楼大厦迅速崛起,这也带来了繁重的清洗工作。目前高楼基本采用传统的清洗方式：一人一绳式,即清洗工人坐在由吊绳牵引的悬挂坐板上,利用手中的抹布等清洁工具完成清洁工作。这种低效,高危性的清洗方式越来越不能满足社会的需求。随着人们生活水平的提高,对社会和谐发展各项指标提高,及近代集成化、机械化、自动化的发展人们更希望有一种专用机器人代替人工高效完成玻璃清洗任务。目前已知的高楼外墙清理机器人之所以没有得到推广，主要是因为其成本高，通用型以及可避障性能不高。

发明内容

为了避免工人高空高温作业而产生危险，降低劳动强度，增强装置的可应用性。本发明提供一种蜘蛛形玻璃外墙清理机器人。该外墙清理机器人具有较强的越障性能，可在无辅助的情况下自行越过一定障碍，并且可实现无轨清理，以降低其成本，并可通用于不同建筑的玻璃外墙。

本发明提供的技术方案是：

蜘蛛形玻璃外墙清理机器人，包括机器人外壳、控制装置、运动机构、传感器、通水槽和清洗机构，所述机器人外壳上设有横向和纵向穿过外壳的杆，所述在机器人外壳上设有载物平台，所述载物平台上设有电机和单片机装置，所述电机、传感器连接单片机装置；所述运动机构包括曲柄连杆机构、齿轮齿条机构和吸盘，所述曲柄连杆机构和齿轮齿条机构的内侧末端均安装有吸盘，机器人通过曲柄连杆机构的往复运动实现上下移动，通过齿轮齿条机构实现左右平移；在所述机器人外壳中心设有通水槽，所述通水槽具有连接机器人外壳内表面的通水孔，所述通水槽可连接水管提供清洁用水；所述机器人外壳两端对称设有清洗机构。

所述清洗机构包括在机器人上、下端对称的两个曲杆、两个直杆以及转动擦杆、连接杆和弹簧，所述直杆与曲杆相接于连接杆上，并可绕与连接杆的相接点转动，并以弹簧约束，所述弹簧后端连接第一电机，所述转动擦杆设于曲杆末端并与清洁布固定，机器人放置于竖直墙面时，曲杆所在平面与墙面垂直，并贴紧墙面玻璃。

在机器人外壳上左右各设有两个对称的曲柄连杆机构，共为四个曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构连接第二电机，所述曲柄连杆机构端部连接吸盘；在所述机器人外壳中部设有两个齿轮齿条机构，齿轮设于机器人外壳内部，所述齿轮在电机带动下在齿条上移动，所述齿条端部连接吸盘；所述吸盘采用抽取和释放气体实现吸附玻璃墙和收起。

进一步的，有两根齿条，一根长齿条、一根短齿条，两根齿条末端相连，在齿轮齿条机构上共设有四个吸盘，分别位于长齿条、短齿条的末端；所述长齿条上的齿轮连接第三电机、所述短齿条上的齿轮连接第四电机。

进一步的，四个曲柄连杆机构上具有滑块、滑块运行的滑槽及穿过滑块的杆件，所述曲柄连杆的末端分别连接一个吸盘，共设有四个吸盘。

在横向和纵向穿过机器人外壳的四个杆末端设有传感器。

进一步的，所述传感器为激光传感器。

进一步的，所述单片机装置通过无线发射/接收装置连接终端控制器。

进一步的，在所述机器人外壳中部安装有风扇，可抗横风。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的蜘蛛形玻璃外墙清理机器人通过抽去吸盘内表面的空气产生压强吸附于玻璃面上；通过曲柄连杆机构的往复运动实现上下移动，通过齿轮齿条机构实现左右平移。外壳四个方向均安置传感器，通过传感器判断周围情况，改变相对的运动。清洗机构为两根杆通过弹簧约束，大大增强了可跨越玻璃横杠的能力，再连上水管实现先喷后擦，可以保证清洗干净。

本发明可避障能力强，通用性高，成本相对较低，可避免工人高空高温作业而产生危险，降低劳动强度。

附图说明

图1：本发明的蜘蛛形玻璃外墙清理机器人的结构示意图。

图2：运动机构的前视结构图。

图3：运动机构的仰视结构图。

图4：运动机构的后视图结构图。

图5：清洗机构的三视结构图。

图6：清洗机构的结构示意图。

图7：外壳的三视结构图。

图8：外壳的俯视结构图。

图中：1-外壳，2-载物平台，3-杆件，4-曲柄连杆机构，5-齿轮齿条机构，6-吸盘，7-通水槽，8-通水孔，9-曲杆，10-直杆，11-转动擦杆，12-连接杆，13-弹簧，14-长齿条，15-短齿条，16-滑块，17-滑槽，18-传感器，19-风扇，20-杆。