[发明专利]一种爬升式路灯擦洗机器人及其擦洗方法

权利要求书

1.一种爬升式路灯擦洗机器人，其特征在于：包括攀爬模块和擦洗模块，攀爬模块包括上部、中部、下部攀爬机构单元体；攀爬机构单元体包括动力装置、传动机构和吸附装置(1)，所述的动力装置包括经过控制器(27)与电源相连的爬升电机(4)和控制电机(6)；所述的传动机构包括传动机构外壳(11)、蜗轮(7)、蜗杆(3)、上轴承(5-1)、下轴承(5-2)、丝杠(8)、二级直齿轮(9-1)、一级直齿轮(9-2)、斜齿轮(2)、转轴(10)以及交错轴斜齿轮(12)，所述的丝杠(8)由下部攀爬机构单元体的传动机构外壳(11)依次贯穿中部和上部攀爬机构单元体的传动机构外壳(11)向上伸出，所述的蜗杆(3)与蜗轮(7)啮合，上轴承(5-1)、下轴承(5-2)和丝杠(8)同轴心配合，且夹附在蜗轮(7)的上下两侧，齿轮安装在间能够正常转动；蜗杆(3)的一端与爬升电机(4)相连，另一端能够自由旋转；转轴(10)的一端与控制电机(6)相连，另一端能够自由旋转；所述的一级直齿轮(9-2)固定在转轴(10)上，二级直齿轮(9-1)与一级直齿轮(9-2)啮合，并且通过连接轴(16)与斜齿轮(2)连接；所述的吸附装置(1)具有可开合的抱臂，抱臂上安装有与斜齿轮(2)啮合的交错轴斜齿轮(12)，抱臂在交错轴斜齿轮(12)的带动下进行开合动作；所述的擦洗模块包括连接在攀爬模块上的擦洗臂，通过擦洗臂连接擦洗执行机构，所述的擦洗执行机构包括安装擦洗刷头(23)的擦洗盘(22)，擦洗电机(21)通过齿轮与擦洗盘(22)连接，擦洗盘(22)通过清水输送导管(24)和废水回收导管(25)连接水箱(26)，水箱(26)中设置有水泵。

2.根据权利要求1所述爬升式路灯擦洗机器人，其特征在于：所述的动力装置采用220V交流电源，擦洗臂连接在上部攀爬机构单元体的传动机构外壳(11)上。

3.根据权利要求1所述爬升式路灯擦洗机器人，其特征在于：所述的转轴(10)通过键与一级直齿轮(9-2)连接，连接轴(16)由传动机构外壳(11)穿出与斜齿轮(2)连接。

4.根据权利要求1或3所述爬升式路灯擦洗机器人，其特征在于：所述吸附装置(1)的两个抱臂铰接在传动机构外壳(11)上的抱臂固定座上，抱臂末端设置交错轴斜齿轮(12)。

5.根据权利要求1所述爬升式路灯擦洗机器人，其特征在于：所述的抱臂包括设置在抱臂外壳(15)当中的电磁铁(14)和隔磁材料(13)，缠绕通电线圈的电磁铁(14)分三部分上下均布于隔磁材料(13)的内部，电磁铁(14)通电后抱紧路灯的灯杆。

6.根据权利要求1所述爬升式路灯擦洗机器人，其特征在于：所述的擦洗模块采用两级擦洗臂，一级旋臂电机(17-1)与传动机构外壳(11)铰接，一级擦洗臂(18)通过齿轮与一级旋臂电机(17-1)连接；二级旋臂电机(17-2)位于一级擦洗臂(18)的远端部，通过齿轮与二级擦洗臂(19)连接，二级擦洗臂(19)通过铰接螺柱(20)与擦洗电机(21)铰接。

7.一种爬升式路灯擦洗机器人的擦洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)接通电源使上部、中部、下部攀爬机构单元体中吸附装置(1)均吸附在灯杆上，将水箱(26)和水泵置于路灯下方地面上，清水输送导管(24)、废水回流导管(25)连接正常；

2)控制器(27)控制上部攀爬机构单元体中的控制电机(6)正转，通过齿轮带动传动轴(10)正转，进而带动一级直齿轮(9-2)正转，一级直齿轮(9-2)正转带动二级直齿轮(9-1)反转，带动连接轴(16)反转，连接轴(16)带动斜齿轮(2)反转，交错轴斜齿轮(12)向远离二级直齿轮(9-1)处运作，同时使上部攀爬机构单元体吸附装置(1)张开；

3)控制电机(6)停止转动，上部攀爬机构单元体中爬升电机(4)正转，通过齿轮带动蜗杆(3)正转，蜗杆(3)带动蜗轮(7)正转，上部攀爬机构单元体向丝杠上端运动；

4)上部攀爬机构单元体到达丝杠远端时，爬升电机(4)停止工作，此时控制电机(6)反转，通过齿轮带动传动轴(10)反转，带动一级直齿轮(9-2)反转，一级直齿轮(9-2)反转带动二级直齿轮(9-1)正转，再带动连接轴(16)正转，连接轴(16)带动斜齿轮(2)正转，带动交错轴斜齿轮(12)向靠近二级直齿轮(9-1)处运作；同时吸附装置(1)内电磁铁(14)通电开始工作，吸附装置(1)闭合，吸附动作完成后，控制电机(6)停止转动；

5)重复步骤2)-4)依次完成中部攀爬机构单元体和下部攀爬机构单元体爬升及吸附；

6)上部、中部和下部攀爬机构单元体循环往复上一次运动过程，持续向上或向下攀爬；

7)攀爬到指定位置，控制器(27)控制擦洗臂使擦洗盘到达路灯灯罩下部，擦洗电机(21)转动，带动擦洗盘(22)旋转；清水存于水箱(26)中，通过清水输送导管(24)传输至擦洗盘(22)中，擦洗盘(22)持续工作擦洗路灯，废水通过废水回流导管(25)完成回流；

8)擦洗完成后，攀爬模块向下攀爬，完成擦洗过程。