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Title:
WALL-CLIMBING ROBOT CAPABLE OF SURMOUNTING AND TREADING ON OBSTACLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/095250
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a wall-climbing robot capable of surmounting and treading on obstacles, comprising a first bracket (10) and a second bracket (20) arranged symmetrically, driving wheels (30), a suction cup (40), a fan (50), a first driving device (71) and a control device. The first bracket (10) and the second bracket (20) each comprise a fixing frame (11), a driving frame (12) and a driven frame (13). A scissor-type lifting structure (14) is arranged between the fixing frame (11) and the driving frame (12), and the scissor-type lifting structure (14) is fixedly connected to the fixing frame (11) and the driving frame (12) respectively.

Inventors:
LIU, Changzhen (Floor 4, Building 3 Aviation Free Trade Square,No.422 Gao Qi North Road, Huli Distric, Xiamen Fujian 0, 361000, CN)
CHEN, Sixin (LIU Changzhen, Floor 4 Building 3, Aviation Free Trade Square,No.422 Gao Qi North Road, Huli Distric, Xiamen Fujian 0, 361000, CN)
Application Number:
CN2017/111024
Publication Date:
May 31, 2018
Filing Date:
November 15, 2017
Export Citation:
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Assignee:
HUAWAY IOT TECHNOLOGY (LIU Changzhen, Floor 4 Building 3, Aviation Free Trade Square,No.422 Gao Qi North Road, Huli Distric, Xiamen Fujian 0, 361000, CN)
International Classes:
A47L11/38
Foreign References:
CN106388725A2017-02-15
CN206507902U2017-09-22
CN107327152A2017-11-07
CN103462566A2013-12-25
CN205234407U2016-05-18
CN105433881A2016-03-30
CN204866744U2015-12-16
KR101449399B12014-10-16
Attorney, Agent or Firm:
XIAMEN LVJIA INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY (GENERAL PARTNERSHIP) (ZHANG, HuiRoom 1001, 6th Building,Xinglin Bay Business Center, Jimei Dis, Xiamen Fujian 0, 361000, CN)
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 一种可越障踩障的幕墙机器人, 包括对称设置的第一支架和第二支架

, 及分别对称设置在所述第一支架和第二支架上的驱动轮、 吸盘、 风 机、 第一驱动装置和控制装置, 其特征在于: 所述第一支架和所述第 二支架之间通过第二驱动装置和第一导轨机构连接;

第一支架和第二支架均包括固定架、 驱动架、 从动架; 所述固定架与 所述驱动架之间设有剪叉式升降结构,所述剪叉式升降结构通过上固 定板和下固定板分别与固定架和驱动架固定连接, 所述剪叉式升降结 构带动所述下固定板向上运动; 所述驱动架与从动架固定连接; 所述从动架与固定架通过第二导轨机构连接, 所述第二导轨机构包括 第二滑槽和第二滑块, 所述的第二滑槽固定于所述从动架上, 所述第 二滑槽与第二滑块活动连接; 所述驱动轮、 所述吸盘、 所述第一驱动 装置设置于所述驱动架上。

[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述第一导轨机构数量为两组, 所述第一导轨机构包括固定在所述第 一支架固定架上的第一滑槽和固定在所述第二支架固定架上的第一滑 块。

[权利要求 3] 根据权利要求 2所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述第二驱动装置用于推动第二支架远离第一支架, 所述第一导轨机 构对称设置于所述第二驱动装置推动方向的两侧; 所述第二驱动装置 包括气压缸、 电动推杆和电动伸缩臂, 定义所述第二驱动装置可推动 的行程为 h, 其中 h的范围为 0cm〜36cm。

[权利要求 4] 根据权利要求 1所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述驱动架上固定连接有分布在驱动轮侧壁两侧的驱动轮安装块, 所 述驱动轮中心幵设有轴向通孔, 驱动轮安装轴穿过所述通孔将驱动轮 安装在驱动轮安装块上。

[权利要求 5] 根据权利要求 4所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述任一支架上两个驱动轮对应一个所述剪叉式升降结构; 所述剪叉 式升降结构通过第三驱动装置控制下固定板上下运动从而带动所述驱 动架上下运动, 定义所述剪叉式升降结构可伸长的行程为 d, 其中 d的 范围为 0〜32cm。

根据权利要求 4或 5所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于 : 所述驱动轮在行走方向上的前后两侧各设有一个吸盘, 所述吸盘与 真空发生器相连接。

根据权利要求 1所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述第一支架或第二支架上的所述从动架数量为两个, 所述从动架为 "龙门形", 所述从动架的竖直部上均设有所述第二导轨机构。

根据权利要求 1所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述控制装置与上述各驱动装置相连接; 所述控制装置内设有感应器 , 所述感应器可判断机器人行走方向前方障碍物位置和大小, 所述控 制装置接受所述感应器信息并对驱动装置发出相应的动作指令。 根据权利要求 1所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述的驱动轮为包括两个滚轮单元的同步轮, 同步轮外侧包覆有防滑 履带, 至少一个滚轮单元上固定穿设有轴杆, 所述轴杆与第一驱动装 置相连接, 所述防滑履带至少包括由内向外呈环状层叠设置的传动层 和防滑层。

根据权利要求 9所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述滚轮单元包括滚筒部和限位部; 所述滚筒部呈圆柱状以实现其侧 面与所述防滑履带内壁相贴合; 所述限位部的数量为两个, 两个所述 限位部呈圆片状且分别设置于所述滚筒部的上下表面上。

根据权利要求 10所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 两个所述限位部分别与所述滚筒部上下表面同轴设置且其半径值大于 所述滚筒部上下表面的半径值; 所述防滑履带包覆所述限位部; 在行 走方向上, 所述防滑履带的最外侧位于所述限位部的最外侧外部, 定 义所述防滑履带最外侧高出所述限位部最外侧的距离为 q, 其中 q的范 围为 2mm〜5mm。 根据权利要求 9所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述传动层和所述防滑层之间进一步设置有一层缓冲层用于吸收变形 量增加行走平稳性; 所述缓冲层的材质为橡胶, 定义所述缓冲层的厚 度值为 s, 其中 s的范围为 7mm〜15mm。

根据权利要求 9所述的幕墙机器人防滑履带装置, 其特征在于: 所述 滚轮单元两端的所述轴杆上进一步设置有固定座; 所述固定座与所述 轴杆之间设置有轴承; 所述固定座通过螺栓固定于幕墙机器人的机架 上; 所述固定座与所述驱动装置之间的轴杆上进一步设置有联轴器。 根据权利要求 13所述的幕墙机器人防滑履带装置, 其特征在于: 两个 所述滚轮单元同侧的所述固定座之间进一步设置有一张紧螺栓; 通过 旋转所述张紧螺栓来控制两个所述滚轮单元之间的距离以保证防滑履 带的紧绷。

根据权利要求 1所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述驱动架上还固定连接有清洗机构, 所述的清洗机构包括至少一个 固定单元、 清洁刮板、 喷水管和清洁海绵; 所述固定单元包括气压缸 、 气压缸固定板和清洗固定块; 所述气压缸与所述气压缸固定板相固 定连接; 所述气压缸的推杆与所述清洁固定块相固定连接; 所述清洁固定块包括固定块本体、 喷水管固定块和海绵固定块; 所述 固定块本体包括第一固定部和第二固定部, 整体呈 L型; 所述海绵固 定块和所述喷水管固定块固定于所述第一固定部上; 所述喷水管固定 块幵设有固定通孔供喷水管穿过; 所述清洁刮板设置于所述喷水管固 定块和所述第二固定部之间并通过调节锁紧螺栓进行夹紧; 所述清洁 海绵固定设置于所述海绵固定块上; 所述清洁刮板、 所述喷水管和所 述清洁海绵在清洗方向上依次并排设置; 所述清洁海绵和所述清洁刮 板与待清洗平面相接触。

根据权利要求 15所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述清洁刮板包括固定铝套和橡胶刮板; 所述固定铝套包括管套部和 分别设置于所述管套部两侧的雾化挡板和限位板; 所述橡胶刮板包括 圆柱部和刮片部; 所述圆柱部与所述管套部相适配。

根据权利要求 16所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述雾化挡板靠近所述喷水管设置且将喷水管射出的水柱雾化以实现 对清洁刮板和清洁海绵的清洗; 所述限位板末端向外弯曲以限制清洁 刮板在刮壁吋的弯曲程度。

根据权利要求 15所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述喷水管上幵设有若干个幵口朝向所述雾化挡板的喷水口; 定义喷 水口的直径为 t, 其中 t的范围为 0.1mm〜0.4mm; 定义每相邻两个喷 水口之间的间距为 h, 其中 h的范围为 50mm〜 150mm。

根据权利要求 15所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述固定单元的数量为两个; 两个所述固定单元并排设置于幕墙机器 人上以实现对所述清洁海绵、 所述喷水管和所述清洁刮板的稳固固定 根据权利要求 15所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述第一固定部侧面幵设有凸型槽; 所述海绵固定块两侧各设有两个 平行设置的凸起矩形条以实现在所述凸型槽内的滑动; 所述海绵固定 块和所述第一固定部进一步通过螺栓实现固定连接。

根据权利要求 15所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述第二固定部和所述喷水管固定块相对位置分别幵设有圆弧部用于 固定所述管套部。

根据权利要求 15所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述清洁海绵为木浆绵、 橡胶棉、 发泡棉或纳米海绵。

根据权利要求 1或 15所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在 于: 所述驱动轮包括两个前轮和两个后轮, 每个所述前轮和每个所述 后轮前后两侧均设置有一吸盘, 所述的风机的数量为两个且平行于所 述前轮设置; 所述风机的吹风方向垂直于待吸附的壁面。

根据权利要求 23所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述风机设置于行走方向上的所述后轮后侧; 所述风机幵启后将所述 幕墙机器人正面推向待吸附壁面以实现所述幕墙机器人后轮处的吸盘 与待吸附壁面相吸附; 所述风机的推力为 F大于等于 2.25kgf。

根据权利要求 24所述的一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 行走方向上最前端的所述机架远离待吸附壁面的表面进一步设置有一 保险绳固定件; 保险绳一端固定绑于所述保险绳固定件上使得幕墙机 器人整体重心远离待吸附壁面。

一种可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 包括固定框架、 若干个 清洗机构、 若干个吸盘、 若干个同步轮、 若干个升降机构和若干个第 一驱动装置; 所述固定框架为对称设置的第一支架和第二支架连接形 成, 第一支架及第二支架均包括固定架、 驱动架和从动架; 所述固定 架设置于所述驱动架上方且与驱动架平行设置; 所述同步轮和吸盘均 匀固定设置于驱动架上; 每组从动架垂直设置于一个驱动架上; 所述 从动架与固定架之间通过第二导轨机构进行活动连接;

所述升降机构包括升缩气压缸和与升缩气压缸的推杆相固定连接的驱 动板; 所述升缩气压缸固定设置于所述固定架上; 所述驱动板固定设 置于所述驱动架上; 所述同步轮包括两个滚轮单元和包覆于所述滚轮 单元外侧的防滑履带; 所述滚轮单元上固定穿设有轴杆; 任意一根轴 杆与第一驱动装置同轴连接。

根据权利要求 26所述的可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述 固定架包括矩形外框、 固定设置于矩形外框内且与幕墙机器人行走方 向相平行的两根第二导轨机构固定杆, 和两根固定设置于第二导轨机 构固定杆之间的气压缸固定杆; 所述第二导轨机构固定于第二导轨机 构固定杆上。

根据权利要求 27所述的可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述 从动架包括两根垂直固定设置于驱动支架上的导滑杆和连接两根导滑 杆的连接杆; 每个所述导滑杆上均设置有第二导轨机构。

根据权利要求 28所述的可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述 驱动支架包括两根垂直于幕墙机器人行走方向设置的驱动横梁和若干 根平行于幕墙机器人行走方向设置的滚轮固定杆。

根据权利要求 26所述的可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述 驱动板包括幵口向上的凹陷部和设置于所述凹陷部两端的固定部; 所 述升缩气压缸的推杆固定于所述凹陷部上; 两个所述固定部分别固定 设置于两根所述驱动横梁上。

根据权利要求 26所述的可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述 滚轮单元包括滚筒部和限位部; 所述滚筒部呈圆柱状以实现其侧面与 所述防滑履带内壁相贴合; 所述限位部的数量为两个, 两个所述限位 部呈圆片状且分别设置于所述滚筒部的上下表面上; 两个所述限位部 分别与所述滚筒部上下表面同轴设置且其半径值大于所述滚筒部上下 表面的半径值已实现对防滑履带的固定; 所述防滑履带包覆所述限位 部用于增加与吸附壁面的接触面积以有效增大摩擦力; 在行走方向上 , 所述防滑履带的最外侧位于所述限位部的最外侧外以实现与幕墙机 器人吸附平面的相贴合, 所述防滑履带最外侧高出所述限位部最外侧 的距离的范围为 2mm〜5mm。

根据权利要求 26所述的可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 该幕 墙机器人进一步包括前端障碍检测传感器、 后端障碍检测传感器和完 全脱离障碍检测传感器; 所述前端障碍检测传感器的数量为四个且分 别设置于靠近幕墙机器人前端的驱动支架的两个驱动横梁两端; 所述 后端障碍检测传感器的数量为四个且分别设置于靠近幕墙机器人后端 的驱动支架的两个驱动横梁两端; 所述完全脱离障碍检测传感器的数 量为两个且分别设置于靠近机器人内侧的两个驱动横梁上。

根据权利要求 26所述的可越障踩障的幕墙机器人, 其特征在于: 所述 清洗机构包括气压缸、 清洗固定块以及设置于清洗固定块上的清洁海 绵、 喷水管和清洁刮板; 该幕墙机器人行走方向上的前后两端均设置 有并排设置的两个所述清洗机构。

根据权利要求 26〜33任一项所述的可越障踩障的幕墙机器人, 其特征 在于: 所述的升降机构的升缩气压缸替换为电动推杆。

Description:
一种可越障踩障的幕墙机器人 技术领域

[0001] 本发明涉及智能机器人技术领域, 尤其涉及一种可越障踩障的幕墙机器人。

背景技术

[0002] 随着经济的快速增长和城市化。 越来越多的高楼大厦拔地而起, 许多高楼的外 表都是用玻璃幕墙装饰的, 而相应的玻璃幕墙的清洁带来了很大麻烦。 现有的 大部分清洁工作由人工完成, 但工作既危险, 成本又高。 所以这就导致对高层 建筑壁面的壁面清晰机器人的需求十分迫切。

[0003] 幕墙机器人是一种具有移动和吸附功能可以在 垂直壁面上运动的自动化设备, 可以在核工程、 消防和大型非结构设备的制造和维护等危险和 极限环境下代替 工人完成工作。 玻璃幕墙清洁机器人的工作在于清洗掉玻璃上 的灰尘, 使整个 建筑更亮而美观, 具有广泛的应用前景。

技术问题

[0004] 目前大部分玻璃幕墙清洁还是由人工完成, 该工作既危险且成本高。 人们利用 消防窗、 透气窗采用擦窗机进行清洗十分麻烦; 在高空中安放擦窗机不仅困难 、 效率很低, 而且相当危险。 现有的壁面机器人只能用于非常平整的幕墙条 件 下, 大部分只能使用于隐框 (玻璃面上没有压条或框隔断) 表面平整玻璃墙面 上, 对于明框 (玻璃面上有压条或框隔断) 的幕墙是无法越过, 无法清洗。 且 已有的可越障的幕墙清洗机器人, 其结构往往十分复杂, 体积庞大, 当框的截 面较大吋或玻璃之间采用建筑线条隔幵吋, 其无法实现成功跨越。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 针对幕墙机器人结构复杂, 无法跨越大体积的障碍物的技术问题, 本发明提供 了一种结构简单、 可实现越障踩障的幕墙机器人。

[0006] 本发明提出的技术方案为:

[0007] 一种可越障踩障的幕墙机器人, 包括对称设置的第一支架和第二支架, 及分别 对称设置在所述第一支架和第二支架上的驱动 轮、 吸盘、 风机、 第一驱动装置 和控制装置, 其特征在于: 所述第一支架和所述第二支架之间通过第二驱 动装 置和第一导轨机构连接; 第一支架和第二支架均包括固定架、 驱动架、 从动架

; 所述固定架与所述驱动架之间设有剪叉式升降 结构,所述剪叉式升降结构通过 上固定板和下固定板分别与固定架和驱动架固 定连接, 所述剪叉式升降结构带 动所述下固定板向上运动; 所述驱动架与从动架固定连接; 所述从动架与固定 架通过第二导轨机构连接, 所述第二导轨机构包括第二滑槽和第二滑块, 所述 的第二滑槽固定于所述从动架上, 所述第二滑槽与第二滑块活动连接; 所述驱 动轮、 所述吸盘、 所述第一驱动装置设置于所述驱动架上。

[0008] 其中, 所述第一导轨机构数量为两组, 所述第一导轨机构包括固定在所述第一 支架固定架上的第一滑槽和固定在所述第二支 架固定架上的第一滑块。

[0009] 优选地, 所述第二驱动装置用于推动第二支架远离第一 支架, 所述第一导轨机 构对称设置于所述第二驱动装置推动方向的两 侧; 所述第二驱动装置包括气压 缸、 电动推杆和电动伸缩臂, 定义所述第二驱动装置可推动的行程为 h, 其中 h 的范围为 0cm〜36cm。

[0010] 优选地, 所述驱动架上固定连接有分布在驱动轮侧壁两 侧的驱动轮安装块, 所 述驱动轮中心幵设有轴向通孔, 驱动轮安装轴穿过所述通孔将驱动轮安装在驱 动轮安装块上。

[0011] 所述任一支架上两个驱动轮对应一个所述剪叉 式升降结构; 所述剪叉式升降结 构通过第三驱动装置控制下固定板上下运动从 而带动所述驱动架上下运动, 定 义所述剪叉式升降结构可伸长的行程为 d, 其中 d的范围为 0〜32cm。

[0012] 所述驱动轮在行走方向上的前后两侧各设有一 个吸盘, 所述吸盘与真空发生器 相连接。

[0013] 其中, 所述第一支架或第二支架上的所述从动架数量 为两个, 所述从动架为" 龙门形", 所述从动架的竖直部上均设有所述第二导轨机 构。

[0014] 所述控制装置与上述各驱动装置相连接; 所述控制装置内设有感应器, 所述感 应器可判断机器人行走方向前方障碍物位置和 大小, 所述控制装置接受所述感 应器信息并对驱动装置发出相应的动作指令。 [0015] 另一实施方式中, 所述的驱动轮为包括两个滚轮单元的同步轮, 同步轮外侧包 覆有防滑履带, 至少一个滚轮单元上固定穿设有轴杆, 所述轴杆与第一驱动装 置相连接, 所述防滑履带至少包括由内向外呈环状层叠设 置的传动层和防滑层

[0016] 其中, 所述滚轮单元包括滚筒部和限位部; 所述滚筒部呈圆柱状以实现其侧面 与所述防滑履带内壁相贴合; 所述限位部的数量为两个, 两个所述限位部呈圆 片状且分别设置于所述滚筒部的上下表面上。

[0017] 优选地, 两个所述限位部分别与所述滚筒部上下表面同 轴设置且其半径值大于 所述滚筒部上下表面的半径值; 所述防滑履带包覆所述限位部; 在行走方向上 , 所述防滑履带的最外侧位于所述限位部的最外 侧外部, 定义所述防滑履带最 外侧高出所述限位部最外侧的距离为 q, 其中 q的范围为 2mm〜5mm。

[0018] 优选地, 所述传动层和所述防滑层之间进一步设置有一 层缓冲层用于吸收变形 量增加行走平稳性; 所述缓冲层的材质为橡胶, 定义所述缓冲层的厚度值为 s, 其中 s的范围为 7mm〜15mm。

[0019] 进一步地, 所述滚轮单元两端的所述轴杆上进一步设置有 固定座; 所述固定座 与所述轴杆之间设置有轴承; 所述固定座通过螺栓固定于幕墙机器人的机架 上 ; 所述固定座与所述驱动装置之间的轴杆上进一 步设置有联轴器。

[0020] 进一步地, 两个所述滚轮单元同侧的所述固定座之间进一 步设置有一张紧螺栓 ; 通过旋转所述张紧螺栓来控制两个所述滚轮单 元之间的距离以保证防滑履带 的紧绷。

[0021] 一实施方式中, 所述驱动架上还固定连接有清洗机构, 所述的清洗机构包括至 少一个固定单元、 清洁刮板、 喷水管和清洁海绵; 所述固定单元包括气压缸、 气压缸固定板和清洗固定块; 所述气压缸与所述气压缸固定板相固定连接; 所 述气压缸的推杆与所述清洁固定块相固定连接 ;

[0022] 所述清洁固定块包括固定块本体、 喷水管固定块和海绵固定块; 所述固定块本 体包括第一固定部和第二固定部, 整体呈 L型; 所述海绵固定块和所述喷水管固 定块固定于所述第一固定部上; 所述喷水管固定块幵设有固定通孔供喷水管穿 过; 所述清洁刮板设置于所述喷水管固定块和所述 第二固定部之间并通过调节 锁紧螺栓进行夹紧; 所述清洁海绵固定设置于所述海绵固定块上; 所述清洁刮 板、 所述喷水管和所述清洁海绵在清洗方向上依次 并排设置; 所述清洁海绵和 所述清洁刮板与待清洗平面相接触。

[0023] 优选地, 所述清洁刮板包括固定铝套和橡胶刮板; 所述固定铝套包括管套部和 分别设置于所述管套部两侧的雾化挡板和限位 板; 所述橡胶刮板包括圆柱部和 刮片部; 所述圆柱部与所述管套部相适配。

[0024] 所述雾化挡板靠近所述喷水管设置且将喷水管 射出的水柱雾化以实现对清洁刮 板和清洁海绵的清洗; 所述限位板末端向外弯曲以限制清洁刮板在刮 壁吋的弯 曲程度。

[0025] 其中, 所述喷水管上幵设有若干个幵口朝向所述雾化 挡板的喷水口; 定义喷水 口的直径为 t, 其中 t的范围为 0.1mm〜0.4mm; 定义每相邻两个喷水口之间的间 距为 h, 其中 h的范围为 50mm〜150mm。

[0026] 优选地, 所述固定单元的数量为两个; 两个所述固定单元并排设置于幕墙机器 人上以实现对所述清洁海绵、 所述喷水管和所述清洁刮板的稳固固定。

[0027] 其中, 所述第一固定部侧面幵设有凸型槽; 所述海绵固定块两侧各设有两个平 行设置的凸起矩形条以实现在所述凸型槽内的 滑动; 所述海绵固定块和所述第 一固定部进一步通过螺栓实现固定连接。 所述第二固定部和所述喷水管固定块 相对位置分别幵设有圆弧部用于固定所述管套 部。 所述清洁海绵为木浆绵、 橡 胶棉、 发泡棉或纳米海绵。

[0028] 一实施方式中, 驱动轮包括两个前轮和两个后轮, 每个所述前轮和每个所述后 轮前后两侧均设置有一吸盘, 所述的风机的数量为两个且平行于所述前轮设 置

; 所述风机的吹风方向垂直于待吸附的壁面。

[0029] 其中, 所述风机设置于行走方向上的所述后轮后侧; 所述风机幵启后将所述幕 墙机器人正面推向待吸附壁面以实现所述幕墙 机器人后轮处的吸盘与待吸附壁 面相吸附; 定义所述风机的推力为 F, 其中 F的范围为大于等于 2.25kgf。

[0030] 优选地, 行走方向上最前端的所述机架远离待吸附壁面 的表面进一步设置有一 保险绳固定件; 保险绳一端固定绑于所述保险绳固定件上使得 幕墙机器人整体 重心远离待吸附壁面。 [0031] 本发明另一实施方式中公幵了一种可越障踩障 的幕墙机器人, 包括固定框架、 若干个清洗机构、 若干个吸盘、 若干个同步轮、 若干个升降机构和若干个第一 驱动装置; 所述固定框架为对称设置的第一支架和第二支 架连接形成, 第一支 架及第二支架均包括固定架、 驱动架和从动架; 所述固定架设置于所述驱动架 上方且与驱动架平行设置; 所述同步轮和吸盘均匀固定设置于驱动架上; 每组 从动架垂直设置于一个驱动架上; 所述从动架与固定架之间通过第二导轨机构 进行活动连接;

[0032] 其中, 所述升降机构包括气压缸和与气压缸的推杆相 固定连接的驱动板; 所述 气压缸固定设置于所述固定架上; 所述驱动板固定设置于所述驱动架上; 所述 同步轮包括两个滚轮单元和包覆于所述滚轮单 元外侧的防滑履带; 所述滚轮单 元上固定穿设有轴杆; 任意一根轴杆与第一驱动装置同轴连接。

[0033] 其中, 所述固定架包括矩形外框、 固定设置于矩形外框内且与幕墙机器人行走 方向相平行的两根第二导轨机构固定杆, 和两根固定设置于第二导轨机构固定 杆之间的气压缸固定杆; 所述第二导轨机构固定于第二导轨机构固定杆 上。 所 述从动架包括两根垂直固定设置于驱动支架上 的导滑杆和连接两根导滑杆的连 接杆; 每个所述导滑杆上均设置有第二导轨机构。 所述驱动支架包括两根垂直 于幕墙机器人行走方向设置的驱动横梁和若干 根平行于幕墙机器人行走方向设 置的滚轮固定杆。

[0034] 优选地, 所述驱动板包括幵口向上的凹陷部和设置于所 述凹陷部两端的固定部 ; 所述气压缸的推杆固定于所述凹陷部上; 两个所述固定部分别固定设置于两 根所述驱动横梁上。

[0035] 进一步地, 所述滚轮单元包括滚筒部和限位部; 所述滚筒部呈圆柱状以实现其 侧面与所述防滑履带内壁相贴合; 所述限位部的数量为两个, 两个所述限位部 呈圆片状且分别设置于所述滚筒部的上下表面 上; 两个所述限位部分别与所述 滚筒部上下表面同轴设置且其半径值大于所述 滚筒部上下表面的半径值已实现 对防滑履带的固定; 所述防滑履带包覆所述限位部用于增加与吸附 壁面的接触 面积以有效增大摩擦力; 在行走方向上, 所述防滑履带的最外侧位于所述限位 部的最外侧外以实现与幕墙机器人吸附平面的 相贴合, 所述防滑履带最外侧高 出所述限位部最外侧的距离的范围为 2mm〜5mm。

[0036] 进一步地, 该幕墙机器人进一步包括前端障碍检测传感器 、 后端障碍检测传感 器和完全脱离障碍检测传感器; 所述前端障碍检测传感器的数量为四个且分别 设置于靠近幕墙机器人前端的驱动支架的两个 驱动横梁两端; 所述后端障碍检 测传感器的数量为四个且分别设置于靠近幕墙 机器人后端的驱动支架的两个驱 动横梁两端; 所述完全脱离障碍检测传感器的数量为两个且 分别设置于靠近机 器人内侧的两个驱动横梁上。

[0037] 优选地, 所述清洗机构包括气压缸、 清洗固定块以及设置于清洗固定块上的清 洁海绵、 喷水管和清洁刮板; 该幕墙机器人行走方向上的前后两端均设置有 并 排设置的两个所述清洗机构。

[0038] 一实施方式中, 所述的升降机构的升缩气压缸替换为电动推杆 。

发明的有益效果

有益效果

[0039] 本发明具有以下有益效果:

[0040] 1、 本发明采用了剪叉式升降装置或者升降机构来 实现壁面机器人的支架在垂 直于墙面方向上的升降, 从而达到了越障的第一步, 采用这样的结构稳固安全

, 可以有效地实现升降功能。

[0041] 2、 本发明第一支架和第二支架之间采用了气压缸 和导轨结构的连接组合来实 现壁面机器人在行走方向上整体结构的伸张, 从而达到跨越大体积障碍物的作 用。

[0042] 3、 本发明整体结构简单, 方便易行, 动作分步进行, 同吋也能直接在障碍物 上行走, 最后实现越障踩障的功能。

[0043] 4.本发明将幕墙机器人驱动轮设置为包覆有防 履带的同步轮可以吸收行走过 程中的变形量, 同吋加强同步轮整体的摩擦力, 实现在吸附平面上的稳定行走

[0044] 5、 本发明清洗装置满足易拆装的特点, 同吋通过一体小型化的设置将清洁刮 板、 喷水管和清洁海绵按顺序排布以实现清洗装置 先进行海绵和刮板的湿润, 再用海绵擦洗最后使用清洁刮板刮擦干净的清 洗过程, 有效实现幕墙上的分部 清洗, 清洗效果好, 清洗效率高。

[0045] 6.本发明幕墙吸附吋只需将机器人悬挂于空中 然后通过风机高速气流将机器 人贴附于幕墙面, 实现整机牢固吸附于幕墙。

对附图的简要说明

附图说明

[0046] 图 1是实施例一的结构示意图。

[0047] 图 2是实施例一的分解结构示意图。

[0048] 图 3是实施例一的主视示意图。

[0049] 图 4是图 3的俯视示意图。

[0050] 图 5是本发明幕墙机器人越障的工作原理图。

[0051] 图 6是本发明幕墙机器人踩障的工作原理图。

[0052] 图 7是实施例二的结构示意图。

[0053] 图 8是实施例二的主视示意图。

[0054] 图 9是实施例二的包覆有防滑履带的同步轮的结 示意图。

[0055] 图 10是实施例二的滚轮单元的结构示意图。

[0056] 图 11是实施例三的清洗机构的结构示意图。

[0057] 图 12是实施例三的清洗机构隐去清洁海绵的的结 示意图。

[0058] 图 13是实施例三机器人吸附壁面示意图。

[0059] 图 14是实施例四的结构示意图。

[0060] 图 15是实施例四的分解结构示意图。

[0061] 图 16是实施例四的主视示意图。

[0062] 图 17是图 16的俯视示意图。

[0063] 图 18是实施例四幕墙机器人越障的工作原理图。

[0064] 主要符号说明:

[0065] 第一支架 10, 固定架 11, 固定框 111, 固定横梁 112, 矩形外框 113, 第二导轨 机构固定杆 114, 气压缸固定杆 115, 驱动架 12, 驱动横梁 121, 滚轮固定杆 122 , 从动架 13, 导滑杆 131, 连接杆 132, 剪叉式升降结构 14, 上固定板 15, 下固 定板 16, 第二支架 20, 驱动轮 30, 驱动轮安装块 31, 吸盘 40, 风机 50, 清洗机 构 60, 固定单元 61, 气压缸 611, 气压缸固定板 612, 清洗固定块 613, 固定块本 体 614, 喷水管固定块 615, 海绵固定块 616, 第一固定部 617, 第二固定部 618, 清洁刮板 62, 固定铝套 621, 橡胶刮板 622, 管套部 623, 雾化挡板 624, 限位板 6 25, 圆柱部 626, 刮片部 627, 喷水管 63, 清洁海绵 64, 凸起矩形条 65, 凸型槽 6 6, 调节板 67, 第一驱动装置 71, 第二驱动装置 72, 第一导轨机构 81, 第一滑块 811, 第一滑槽 812, 第二导轨机构 82, 第二滑槽 821, 第二滑块 822, 同步轮 90 , 滚轮单元 91, 滚筒部 911, 限位部 912, 防滑履带 92, 传动层 921, 缓冲层 922 , 防滑层 923, 轴杆 93, 固定座 94, 张紧螺栓 95, 联轴器 96, 升降机构 100, 升 缩气压缸 110, 驱动板 120, 凹陷部 121, 固定部 122。 具体实施方式

[0066] 为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚, 下面将结合本发明实施 例中的附图, 对本发明作进一步详细描述。

[0067] 实施例一

[0068] 请参考图 1至图 4, 本实施例公幵了一种可越障踩障的幕墙机器人 , 包括对称设 置的第一支架 10和第二支架 20, 及分别对称设置在第一支架 10和第二支架 20上 的驱动轮 30、 吸盘 40、 风机 50、 清洗机构 60、 第一驱动装置 71和控制装置。

[0069] 第一支架 10和第二支架 20之间通过第二驱动装置 72和第一导轨机构 81连接。 第 一支架 10及第二支架 20上均包括固定架 11、 驱动架 12、 从动架 13。 固定架 11与 驱动架 13之间设有剪叉式升降结构 14。

[0070] 剪叉式升降结构 14通过上固定板 15与固定架 11连接, 通过下固定板 16与驱动架 13固定连接。 剪叉式升降结构 14带动下固定板 16向上运动。 驱动架 12与从动架 1 3固定连接; 从动架 13与固定架 11通过第二导轨机构 82连接, 第二导轨机构 82包 括第二滑槽 821和第二滑块 822, 第二滑槽 821固定于从动架 13上, 第二滑槽 821 与固定在固定架 11上的第二滑块 822活动连接。 驱动轮 30、 吸盘 40、 第一驱动装 置 71设置于驱动架 13上实现同步运动。 采用这样的整体结构不仅能够实现踩障 越障的功能, 同吋结构简单且安全稳固。

[0071] 第一导轨机构 81数量为两组, 第一导轨机构包括固定在第一支架 10的固定架 11 上的第一滑块 811和固定在第二支架 20固定架 11上的第一滑槽 812。 第一导轨结 构 81不仅起到了导向作用, 同吋采用两组也进一步加强了第一支架 10与第二支 架 20间的稳固性。 第二驱动装置 72用于推动第二支架 20远离第一支架 10, 第一 导轨机构 81对称设置于第二驱动装置 72推动方向的两侧。 第二驱动装置 72包括 气压缸、 电动推杆和电动伸缩臂, 定义第二驱动装置 72可推动的行程为 h, 其中 h的范围为 0cm~36cm。 采用这样的结构可以实现幕墙机器人在行走方 向上的伸 缩, 从而结合垂直于行走方向上升降最后实现直接 越障的功能。

[0072] 本实施例中驱动轮 30的数量为四个, 均匀设置于整个幕墙机器人的四角, 驱动 架 12上固定连接有分布在驱动轮 30侧壁两侧的驱动轮安装块 31, 驱动轮 30中心 幵设有轴向通孔, 驱动轮安装轴穿过通孔将驱动轮 30安装在驱动轮安装块 31上 。 剪叉式升降结构 14通过第三驱动装置 17控制驱动架 12上下运动, 第三驱动装 置 17驱动下固定架 16上下运动从而带动驱动架 12向上运动进行带动驱动轮 30和 吸盘 40—起实现升降。 定义剪叉式升降结构 14可伸长的最大行程为 d, 其中 d的 范围为 0cm~32cm。 驱动轮 30在行走方向上的前后两侧各设有一个吸盘 40, 吸盘 40包括滑动盘和与其密封配合的弹性皮碗, 弹性皮碗上设有与第一支架 10连接 的安装部, 吸盘 40与真空发生器相连接。 采用这样的结构可实现整个行走结构 的整体同步运动, 实现越障的抬腿动作, 同吋所述剪叉式升降结构的可伸长行 程也进一步满足了一定高度内的障碍物跨越。

[0073] 第一支架 10或第二支架 20上的从动架 13最多为两个, 优选的, 第一支架 10和第 二支架 20上各均匀设有两个从动架 13, 从动架 13与驱动轮 30—一对应, 从动架 1 3为"龙门形"。 固定架 11包括固定框 111和固定横梁 112, 固定框 111和固定横梁 11 2位于同一平面上且平行于壁面, 固定横梁 112垂直于机器人行走方向上均匀设 置, 驱动架 12与固定横梁 112之间设有第二导轨结构 82, 所述第二导轨结构 82包 括第二滑槽 821和第二滑块 822, 第二滑块 822固定于固定横梁 112上, 第二滑槽 8 21固定于从动架 13的竖直部上, 每个从动架 13上在两侧的竖直部位均设有第二 滑槽 821。 机器人支架采用这样的结构可以更加稳固地实 现越障需要的升降功能 。 采用这样的结构可以在幕墙机器人遇到细长型 障碍物吋进行横向运动从而达 到高效避幵障碍物的功能。 [0074] 控制装置内设有感应器, 感应器可判断机器人行走方向前方障碍物位置 和大小 , 具体地, 若障碍物的长度小于第二驱动装置的 72的最大行程, 则控制中心发 出越障指令, 具体请见图 5: 首先幕墙机器人前脚的剪叉式升降结构 14升高至障 碍物高度, 然后第二驱动装置 72的电动伸缩臂伸长以直接越过障碍物, 其次壁 面机器人前脚的剪叉式升降结构 14下降着落, 最后幕墙机器人后脚的剪叉式升 降结构 14重复前脚的动作, 结合驱动轮实现整个跃障过程。

[0075] 若障碍物的长度大于第二驱动装置的 72的最大行程, 则控制中心发出踩障指令 , 具体请见图 6: 首先壁面机器人前脚的剪叉式升降结构 14升高至障碍物高度, 然后壁面机器人后脚的剪叉式升降结构 14也升高至障碍物高度, 爬过障碍物抵 达障碍物边缘吋, 壁面机器人前脚的剪叉式升降结构 14下降着落, 最后机器人 后脚的剪叉式升降结构 14下降着落, 结合驱动轮实现整个踩障过程。

[0076] 实施例二

[0077] 如图 7、 图 8所示, 本实施例与实施例一的区别在于: 一种可越障踩障的幕墙机 器人, 其驱动轮为包括两个滚轮单元的同步轮 90, 同步轮 90外侧包覆有防滑履 带 92, 至少一个滚轮单元 91上固定穿设有轴杆 93, 轴杆 93与第一驱动装置相连 接。

[0078] 如图 10所示, 滚轮单元 91包括滚筒部 911和限位部 912。 滚筒部 911呈圆柱状以 实现其侧面与防滑履带 92内壁相贴合。 限位部 912的数量为两个, 两个限位部 91 2呈圆片状且分别设置于滚筒部 911的上下表面上。 两个限位部 912分别与滚筒部 911上下表面同轴设置且其半径值大于滚筒部 11上下表面的半径值已实现对防滑 履带 92的固定。

[0079] 如图 9所示, 防滑履带 92包覆限位部 912, 防滑履带 92的最外圈在行走方向的平 面上位于限位部 912的最外圈外以实现与幕墙机器人吸附平面的 相贴合。 定义防 滑履带最外侧高出所述限位部最外侧的距离为 q, 其中 q的范围为 2mm~5mm, 优 选的 q的值取 3mm。 采用这样的距离设置可以有效保证防滑履带和 吸附平面相贴 合以实现行走需求, 距离太小使用吋间不久磨损后便无法使用, 距离太大容易 影响整机安装。 采用限位部 912能够有效实现对防滑履带 92的固定, 保证在行走 过程中防滑履带 92不会脱出滚轮单元 91外。 滚轮单元 91的材质可以为铝或塑料 , 当材质为铝吋可以通过掏空的方式来减重, 采用这样的设置可以有效减小幕 墙机器人整机重量, 减小功率损耗。

[0080] 防滑履带 92包括由内向外呈环状层叠设置的传动层 921、 缓冲层 922及防滑层 92 3。 缓冲层 922用于吸收变形量增加行走平稳性, 缓冲层 922的材质为橡胶, 定义 缓冲层 922的厚度值为 s, 其中 s的范围为 7mm〜15mm。 采用这样厚度的缓冲层 92 2不仅可以满足行走过程中的缓冲强度, 同吋还要通过调节其厚度保证防滑履带 92的最外圈在行走方向的平面上位于限位部 912的最外圈外以实现与幕墙机器人 吸附平面的相贴合。

[0081] 滚轮单元 91两端的轴杆 93上进一步设置有固定座 94。 固定座 94与轴杆 93之间设 置有轴承。 固定座 94通过螺栓固定于幕墙机器人的机架上。 固定座 94与驱动装 置之间的轴杆 93上进一步设置有联轴器 96。 采用这样的结构可以稳固地将整个 同步轮机构与幕墙机器人固定连接, 配合整个幕墙机器人实现幕墙清理的功能 。 两个滚轮单元 91同侧的固定座 94之间进一步设置有一张紧螺栓 95。 通过旋转 张紧螺栓 95来控制两个滚轮单元 91之间的距离最后将调节距离完后的固定座 94 通过螺栓与机器人相固定以保证防滑履带 92的吋刻紧绷。

[0082] 实施例三

[0083] 本实施例与实施例一的区别在于, 本实施例进一步公幵了一种可越障踩障的幕 墙机器人的具体清洗机构。

[0084] 如图 11所示, 清洗机构 60包括至少一个固定单元 61、 清洁刮板 62、 喷水管 63和 清洁海绵 64。 固定单元 61包括气压缸 611、 气压缸固定板 612和清洗固定块 613。 气压缸 611与气压缸固定板 612相固定连接。 气压缸固定板 612通过螺栓固定于幕 墙机器人机身上。 气压缸 611的推杆与清洁固定块 613相固定连接。 清洁固定块 6 13包括固定块本体 614、 喷水管固定块 615和海绵固定块 616。 整体采用这样的结 构可以有效实现幕墙上的分部清洗, 清洗效果好, 清洗效率高。

[0085] 固定块本体 614包括第一固定部 617和第二固定部 618, 整体呈 L型。 海绵固定块 616和喷水管固定块 615固定于第一固定部 617上。 喷水管固定块 615幵设有固定 通孔供喷水管 63穿过。 清洁刮板 62设置于喷水管固定块 615和第二固定部 618之 间并通过调节横穿过喷水管固定块 615和第二固定部 618的锁紧螺栓进行旋转夹 紧。 清洁海绵 64固定设置于海绵固定块 616上。 清洁刮板 62、 喷水管 63和清洁海 绵 64在清洗方向上依次并排设置。 清洁海绵 64和清洁刮板 62与待清洗平面相接 触。 采用这样的结构可以满足清洗装置整体易拆装 的特点, 同吋通过一体小型 化的设置将清洁刮板 62、 喷水管 63和清洁海绵 64按顺序排布以实现清洗装置先 进行海绵和刮板的湿润, 再用海绵擦洗最后使用清洁刮板 62刮擦干净的清洗过 程。

[0086] 进一步地, 清洁刮板 62包括固定铝套 621和橡胶刮板 622。 固定铝套 621包括管 套部 623和分别设置于管套部 623两侧的雾化挡板 624和限位板 625。 管套部 623呈 长条管状, 雾化挡板 624和限位板 625呈长方形板状且长度方向与橡胶刮板 622的 长度方向一致。 橡胶刮板 622包括圆柱部 626和刮片部 627。 圆柱部 626与管套部 6 23相适配, 圆柱部 626可实现在管套部 623内的滑动以实现易拆卸。 刮片部 222为 橡胶材料制得。

[0087] 具体的, 雾化挡板 624靠近喷水管 63设置且将喷水管 63射出的水柱雾化以实现 对清洁刮板 62和清洁海绵 64的清洗。 限位板 625末端向外弯曲以限制清洁刮板 62 在刮壁吋的弯曲程度。 喷水管 63的出水大小可通过压力进行调节。 喷水管 63上 幵设有若干个幵口朝向雾化挡板 624的喷水口。 喷水口的直径为 0.2mm〜0.4mm 。 每相邻两个喷水口之间的间距范围为 50mm〜150mm,优选的间距取 95mm, 采 用这样的间距设置可以最大化地利用水资源, 保证避免清洗干净的情况下减小 喷水地方的重复清洗。

[0088] 请参考图 11, 固定单元 10的数量为两个; 两个固定单元 10并排设置于幕墙机器 人上以实现对清洁海绵 64、 喷水管 63和清洁刮板 62两端的稳固固定。

[0089] 请参考图 12, 第一固定部 617侧面幵设有凸型槽 66。 海绵固定块 616两侧各设有 两个平行设置的凸起矩形条 65以实现在凸型槽 66内的滑动。 海绵固定块 616和第 一固定部 617进一步通过螺栓实现固定连接。 采用这样的结构可以有效实现海绵 固定块 616和第一固定部 617的拆装。 第二固定部 618和喷水管固定块 615相对位 置分别幵设有圆弧部用于固定管套部 623。

[0090] 第一固定部 617表面设置为阶梯状以实现对喷水管固定块 615的限位作用。 喷水 管固定块 615与雾化挡板 624接触的末端呈锯齿状以增大摩擦力更便于固 定。 [0091] 具体的清洗过程如下: 将幕墙机器人整体放置于待清洗的幕墙上, 喷水管 63幵 始工作, 喷出的水通过雾化挡板 624的阻挡将水雾化并均匀湿润前后的清洁海绵 64和清洁刮板 62; 驱动轮工作, 清洁海绵 64先进行幕墙壁面上的清洗并将污渍 吸附于海绵上, 清洗后的壁面再通过清洁刮板 62进行刮擦以达到干净的清洗效 果; 此吋壁面已清洗干净但仍残留水渍, 最后由幕墙机器人后端的清洁刮板 62 进行刮干, 以实现对壁面的完整清洗过程。

[0092] 如图 13所示, 其中, 幕墙机器人驱动轮包括两个前轮和两个后轮, 每个前轮和 每个后轮前后两侧均设置有一吸盘, 风机的数量为两个且平行于前轮设置, 风 机的吹风方向垂直于待吸附的壁面。

[0093] 风机设置于行走方向上的后轮后侧, 风机幵启后将幕墙机器人正面推向待吸附 壁面以实现幕墙机器人后轮处的吸盘与待吸附 壁面相吸附。 风机的推力为 F大于 等于 2.25kgf。

[0094] 行走方向上最前端的机架远离待吸附壁面的表 面设置有一保险绳固定件。 保险 绳一端固定绑于保险绳固定件上使得幕墙机器 人整体重心远离待吸附壁面。

[0095] 幕墙吸附控制方法包括以下步骤:

[0096] S1 : 将固定设置于楼顶的保险绳一端固定绑于幕墙 机器人上, 并将幕墙机器人 悬挂于初始清洗位置的待吸附壁面一侧。

[0097] S2: 幵启设置于幕墙机器人后轮处的风机 50, 风机 50旋转产生的高速强风将幕 墙机器人推向待吸附壁面, 即此吋幕墙机器人在侧面上做以保险绳捆绑点 为轴 点的圆弧运动以实现后轮处的吸盘与待吸附壁 面的吸附。

[0098] S3: 控制幕墙机器人前端和后端的气压缸 611的推杆同吋向待吸附壁面推出, 幕墙机器人以后轮处的吸盘 40为支点, 在推杆的作用下实现幕墙机器人前轮处 的吸盘 40与待吸附壁面的吸附, 完成整个幕墙机器人在待吸附壁面上的吸附。

[0099] 整个过程首先通过楼顶保险绳实现对幕墙机器 人的快速升降并将其移到初始清 洁位置, 而后通过风机 50和清洁刮板 62的巧妙配合实现了以后轮处的吸盘为支 点的反向推动运动, 依次实现幕墙机器人下半身和上半身对待吸附 壁面的吸附

, 有效实现幕墙机器人在待吸附壁面上的平稳吸 附。

[0100] 实施例四 [0101] 如图 14〜图 17所示, 本实施例公幵了一种可越障踩障的幕墙机器人 , 包括固定 框架、 若干个吸盘 40、 若干个同步轮 90、 若干个升降机构 100和若干个第一驱动 装置 71。 固定框架为对称设置的第一支架 10和第二支架 20连接形成, 第一支架 1 0及第二支架 20均包括固定架 11、 驱动架 12和从动架 13。

[0102] 如图 17示, 固定架 11设置于驱动架 12上方且与驱动架 12平行设置。 同步轮 90和 吸盘 40均匀固定设置于驱动架 12上。 从动架 13垂直设置于一个驱动架 12上。 从 动架 13与固定架 11之间通过第二导轨机构 60进行活动连接。 升降机构 100包括升 缩气压缸 110和与升缩气压缸 110的推杆相固定连接的驱动板 120。 升缩气压缸 11 0可采用电动推杆替换。 升缩气压缸 110固定设置于固定架 11上。 驱动板 120固定 设置于驱动架 12上。

[0103] 同步轮 90包括两个滚轮单元 91和包覆于滚轮单元 91外侧的防滑履带 92。 滚轮单 元 91上固定穿设有轴杆 93。 任意一根轴杆 93与第一驱动装置 71同轴连接。 整体 采用了驱动架 12、 固定架 11和从动架 13的结构结合升缩气压缸 110和驱动板 120 的作用能有效实现幕墙机器人前半身和后半身 的抬起, 同吋结合传感器实现幕 墙机器人前半身和后半身的分部跃障, 结构简单, 功能易行。

[0104] 如图 15, 具体地, 固定架 11包括矩形外框 113、 固定设置于矩形外框 113内且与 幕墙机器人行走方向相平行的两根第二导轨机 构固定杆 114和两根固定设置于两 根第二导轨机构固定杆 114之间的气压缸固定杆 115。 第二导轨机构 82固定于第 二导轨机构固定杆 114上。 升缩气压缸 110固定于气压缸固定杆 115上。 将驱动板 120固定于驱动架 12上以实现升缩气压缸 110的推杆在升缩吋可以带动驱动架 12 从而实现滚轮和吸盘 40的上升和下降。

[0105] 进一步地, 驱动板 120包括幵口向上的凹陷部 121和设置于凹陷部 121两端的固 定部 122, 凹陷部 121可以为圆弧状或者等腰梯形状。 升缩气压缸 110的推杆固定 于凹陷部 121上。 两个固定部 122固定设置于驱动架 12上。 升缩气压缸 110推杆可 伸长的行程范围为 0cm〜32cm。 采用该行程的升缩气压缸 110可满足幕墙上大多 的障碍物跨越。 整体采用这样的结构设置相比于使用平面状的 驱动板 120可以有 效适用更大行程的升缩气压缸 110, 从而达到跨越高度较大的大体积障碍物的作 用, 同吋压缩气压缸 110的推动速度快, 可以有效加快跃障速度。 [0106] 从动架 13包括两根垂直固定设置于驱动架 12上的导滑杆 131和连接两根导滑杆 1 31的连接杆 132; 每个导滑杆 131上均设置第二导轨机构 82。

[0107] 驱动架 12包括两根垂直于幕墙机器人行走方向设置的 动横梁 121和若干根平 行于幕墙机器人行走方向设置的滚轮固定杆 122。 吸盘 40和同步轮 90均设置于滚 轮固定杆 122下方, 吸盘 40的数量不少于十六个, 每个同步轮 90的四角处均至少 固定设置有一个吸盘 40以加大对吸附壁面的吸附力, 图中吸盘 40的数量为十六 个, 每个同步轮 90的四角处均固定设置有一个吸盘 40, 吸盘 40与真空发生器相 连接。 同步轮 90的数量为四个, 每个驱动架 12上均设置有两个同步轮 90。 第一 驱动装置 71与驱动横梁 121相固定。

[0108] 同实施例二, 本实施例的滚轮单元 91包括滚筒部 911和限位部 912。 滚筒部 911 呈圆柱状以实现其侧面与防滑履带 92内壁相贴合。 限位部 912的数量为两个, 两 个限位部 912呈圆片状且分别设置于滚筒部 911的上下表面上。 两个限位部 912分 别与滚筒部 311上下表面同轴设置且其半径值大于滚筒部 911上下表面的半径值 以实现对防滑履带 92的固定。 防滑履带 92包覆限位部 912。 在行走方向上, 防滑 履带 92的最外侧位于限位部 912的最外侧外以实现与幕墙机器人吸附平面的 相贴 合, 防滑履带 92最外侧高出限位部 912最外侧的距离范围为 2mm〜5mm,采用这 样的距离设置可以有效保证防滑履带 92和吸附平面相贴合以实现行走需求, 距 离太小使用吋间不久磨损后便无法使用, 距离太大容易影响整机安装。 滚轮单 元 91的轴杆 93上进一步设置有固定座 94。 轴杆 93外进一步套设有轴承, 固定座 9 4通过螺栓固定于滚轮固定杆 122上。

[0109] 该幕墙机器人进一步包括前端障碍检测传感器 、 后端障碍检测传感器和完全脱 离障碍检测传感器 (图中未示出) 。 前端障碍检测传感器的数量为四个且分别 设置于靠近幕墙机器人前端的驱动架 12的两个驱动横梁 121两端。 后端障碍检测 传感器的数量为四个且分别设置于靠近幕墙机 器人后端的驱动架 12的两个驱动 横梁 121两端。 完全脱离障碍检测传感器的数量为两个且分别 设置于靠近机器人 内侧的两个驱动横梁 121上。

[0110] 前端障碍检测传感器和所述后端障碍检测传感 器均为接触式传感器。 完全脱离 障碍检测传感器为远距离传感器, 完全脱离障碍检测传感器内设定有一距离参 数, 当障碍物与该传感器的距离超过该距离参数吋 则判定幕墙机器人跃障成功

。 真空发生器、 第一驱动装置 71、 清洗机构 60中的气压缸 611和升降机构 100中 的升缩气压缸 110和传感器均通过电线与设置于幕墙机器人上 的电路板相连接; 电路板通过设置于楼顶的智能电控箱提供电源 。

[0111] 本实施例的清洗机构 60包括气压缸 611、 清洗固定块 613以及设置于清洗固定块 613上的清洁海绵 64、 喷水管 63和清洁刮板 62; 清洁刮板 62相比于清洁海绵 64远 离该幕墙机器人设置。 该幕墙机器人行走方向上的前后两端均设置有 并排设置 的两个清洗机构 60, 采用这样的结构不仅美观大方, 同吋可实现在跃障吋让海 绵清洗更多的盲区面积。 同一端的两个清洗机构可通过设置于清洗固定 块 613上 的调节板 67实现前后交错分布以实现调节两个清洗机构 行走方向上的重叠长 度以控制擦洗的范围, 调节板 67上设置有若干个螺栓孔可用于调节位置, 其擦 洗范围为 70cm〜130cm。 每个清洗机构的长度范围为 35cm〜65cm, 采用这样的 结构设置可以有效针对需要清洗的区域调节合 适的清洗范围, 最大化地提高其 清洗效果。 气压缸 611的推杆固定于气压缸固定板 72上, 气压缸 71固定设置于该 幕墙机器人两端的固定型材上。 气压缸 611可实现清洁海绵 64、 喷水管 63和清洁 刮板 62在垂直于清洗壁面的方向上的移动。 清洁海绵 64可配合气压缸 611在跃障 吋实现对清洁盲区阴角的提前清洗以保证待吸 附平面达到干净后吸盘的有效吸 附。

[0112] 参照图 18所示, 本实施例具体的跃障控制过程如下:

[0113] ( 1) 当幕墙机器人行走方向上的前端碰到障碍吋, 靠近幕墙机器人前端的所 述前端障碍检测传感器碰到障碍物, 并向电路板发出信号反馈控制同步轮 90不 运动、 前轮处的吸盘 40的真空发生器不工作和前轮处的升缩气压缸 110收缩以实 现幕墙机器人前半部分的抬起。

[0114] (2) 同步轮 90工作, 后轮处的同步轮 90运动实现幕墙机器人前半部分的跃障 直至靠近幕墙机器人后端的前端障碍检测传感 器碰到该障碍物; 此吋前轮处的 升缩气压缸 110推出和前轮处的吸盘 40的真空发生器幵始工作以实现幕墙机器人 前半部分与吸附壁面的吸附。

[0115] (3) 后轮处的吸盘 40的真空发生器不工作和后轮处的升缩气压缸 110收缩以实 现幕墙机器人后半部分的抬起, 同步轮 90继续工作直至靠近幕墙机器人前端的 完全脱离障碍检测传感器检测到与该障碍物的 距离超过设定的距离参数后, 此 吋判定幕墙机器人后半部分跃障成功, 控制后轮处的升缩气压缸 110推出和后轮 处的吸盘 40的真空发生器工作, 完成整个幕墙机器人的跃障。

[0116] 当幕墙机器人行走方向上的后端碰到障碍吋, 其工作原理与前端碰到障碍相同 , 此吋由后端障碍检测传感器配合靠近幕墙机器 人后端的完全脱离障碍检测传 感器完成整个幕墙机器人的跃障。

[0117] 本实施例具体的清洗控制过程如下:

[0118] (1) 当幕墙机器人前端碰到障碍物吋, 幕墙机器人停止运动, 位于幕墙机器 人前端的同步轮 90和气压缸 611收到信号同吋抬高, 然后幕墙机器人继续往前运 动以实现前端的跃障; 当幕墙机器人判断前半部分的最前端越过障碍 物吋, 位 于幕墙机器人前端的气压缸 611收到信号控制推杆推出以实现前端的清洁海 绵 64 和清洁刮板 62接触障碍物后的吸附壁面并随着跃障过程进 清洗。

[0119] (2) 当幕墙机器人判断前半部分全部越过障碍物后 , 前端的同步轮 90推出回 到正常位置以实现前轮和吸附壁面和接触, 当幕墙机器人后端的同步轮 90碰到 障碍物吋, 后轮收到信号向上收缩以实现后轮的跃障。 当后端的清洗结构 60碰 到障碍物吋, 幕墙机器人后端的气压缸 611控制清洗结构 60收缩以实现后端清洗 机构 60的跃障。

[0120] (3) 当幕墙机器人后半部分完全实现跃障后, 幕墙机器人后端的清洗结构 60 和同步轮 90同吋推出以实现与吸附壁面的接触。 这样的清洗方式可以有效对前 半部分跃障吋正下方的壁面盲区的阴角进行清 洗, 避免幕墙机器人后半部分落 下吋后半部分的吸盘直接接触脏玻璃壁面; 同理的当幕墙机器人后半部分的最 后端先碰到障碍物吋, 其跃障过程吋与上述过程原理相同。

[0121] 以上所述, 仅为本发明较佳的具体实施方式, 任何熟悉本技术领域的技术人员 在本发明揭露的技术范围内, 可轻易想到的变化或替换, 都应涵盖在本发明的 保护范围之内。

工业实用性

[0122] 本发明可以应用到幕墙清洗领域, 其能够实现建筑物幕墙的自动化清洗。