[发明专利]一种用于不可移动文物表面清理的智能除尘机器人

说明书

一种用于不可移动文物表面清理的智能除尘机器人，包括：底座；安装与底座的机械臂组件，机械臂组件包括至少两个可伸缩的机械臂，且两个机械臂之间连接的角度可调；安装于机械臂组件的梢端的除尘主体，除尘主体为圆盘状结构；沿除尘主体的圆周设置的多个第一测距仪；安装于底座且相互连接的电机和控制系统，电机连接并驱动机械臂组件，控制系统控制电机启动和停止。本发明能够对不可移动文物进行无损除尘。

技术领域

本发明涉及一种文化遗产保护设备技术领域，具体涉及一种用于不可移动文物表面清理的智能除尘机器人。

背景技术

不可移动文物是指古文化遗址、古墓葬、古建筑、石窟寺、石刻、壁画、近代现代重要史迹和代表性建筑等，有着极高的历史、科学、艺术价值。不可移动文物一般体量较大，无法易地保护，多处于露天或半露天环境，表面情况复杂，粉尘污染物清理工作困难，会不断积聚不可移动文物本体表面上。粉尘污染物的沉积会与文物本体之间发生物理化学作用。不但会堵塞的表面孔隙，还会在表面形成黑色层造成岩石的风化剥落以及吸附空气中的SO₂形成酸性物质对岩石中胶结物的腐蚀。另外，粉尘污染物也是细菌、霉菌的良好载体，从而造成不可移动文物的生物风化。粉尘污染物的存在影响了文物的艺术价值，甚至威胁文物的有效寿命。

目前，不可移动文物表面粉尘多采用软毛刷人工清扫表面粉尘污染物或借用特殊设备清洗等方式，这些手段都需要与表面直接或间接接触，会对不可移动文物造成二次损伤，又因为不可移动文物体量巨大，以上除尘方式需要搭建脚手架等设施才能除尘，导致工作量巨大，除尘周期长，无法做到及时有效清理。

现有的除尘机器人一般将吸尘口设置在主体的底部，通过在地面上行走时，对地面进行除尘；这限制了除尘机器人的可除尘范围，如墙面的除尘就无法完成；而不可移动文物不仅严禁使用接触式的除尘工具，还需要对面积较大的壁面开展及时有效的除尘，现有的除尘机器人无法满足这些条件。

另外，现有的除尘机器人只有自动避障和简单识别功能，也无法实现精确无损的清除粉尘；除尘机器人大都只具备擦、扫、拖的功能，无自动调节吸力大小的功能。

发明内容

鉴于如上所述基于不可移动文物的重要性和现有除尘机器人的局限性而产生的问题，本发明提供了一种针对不可移动文物表面粉尘能够精确识别的、智能调节吸力大小的、无损的清除粉尘的除尘机器人。

具体而言，本发明提供一种用于不可移动文物表面清理的智能除尘机器人，包括：

底座；

安装与所述底座的机械臂组件，所述机械臂组件包括至少两个可伸缩的机械臂，且两个所述机械臂之间连接的角度可调；

安装于所述机械臂组件的梢端的除尘主体，所述除尘主体为圆盘状结构；

沿所述除尘主体的圆周设置的多个第一测距仪；

安装于所述底座且相互连接的电机和控制系统，所述电机连接并驱动所述机械臂组件，所述控制系统控制所述电机启动和停止。

根据本发明，通过圆盘状的除尘主体和沿其圆周设置的多个第一测距仪，能够在除尘的同时，精确定位除尘主体的位置，避免智能除尘机器人损坏四周具有重大价值的不可移动文物。

也可以是，所述除尘主体在远离机械臂组件的一侧形成有吸尘口，所述吸尘口的相对两侧设置有两个第二测距仪，以免单一的测距仪无法精确识别复杂信息，导致除尘主体继续移动损坏文物，同时两者互补精确定位吸尘口离壁面灰尘的最近位置，并自动调节除尘主体的吸力，以免吸力过大。

也可以是，所述除尘主体以可拆卸的方式连接于所述机械臂组件的梢端，从而便于进行灰尘清理、除尘主体的维修保养等工作。

也可以是，所述除尘主体外壳内从靠近机械臂组件的一侧至远离机械臂组件的一侧依次形成有安装空间、集尘盒及所述吸尘口，所述吸尘口的直径小于所述安装空间和所述集尘盒的直径。由此，能够在进行精确吸尘的同时具备较大的集尘空间。