一種行走式玻璃幕墻清潔機器人制造技術

本發明專利技術涉及一種行走式玻璃幕墻清潔機器人，包含四個腿足，四個電磁換向閥，電源，直流電機，機器人外殼，真空泵，除塵布以及控制系統；四個腿足安裝在機器人外殼的四角上，四個電磁換向閥通過螺釘固定在機器人外殼底面的裝配凸臺上，并緊挨著外殼壁的左右壁；電源安裝在機器人外殼的電源卡套中，真空泵固定在機器人外殼的底面并與外殼壁緊挨，直流電機安裝在機器人外殼的凹筒內，直流電機的底部安裝除塵布。本發明專利技術靈活性大，可以跨越凹槽與障礙，尤其是在清洗推拉式窗戶時優勢很明顯。該機器人在進行清洗時是用直流電機帶動除塵布旋轉，只需機器人走過所要清洗的位置，除塵布便可以起到對清潔位置擦除許多遍的效果，比人工用手擦出效率高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及機器人
，具體涉及一種行走式玻璃幕墻清潔機器人。
技術介紹
近年來，高樓大廈越來越多，許多高樓的外表都是用玻璃幕墻裝飾的。雖然美觀但玻璃幕墻的清潔帶來了很大麻煩。現有的大部分清潔工作由人工完成，但工作既危險，成本又高。所以高層建筑玻璃擦玻璃機器人的需求很迫切。玻璃幕墻清潔機器人的工作在于清洗掉玻璃上的灰塵，使整個建筑更亮而美觀?，F在已經有公司做出了玻璃幕墻的清潔機器人，比如科斯沃機器人有限公司的產品一一窗寶機器人。它采用的是內腔負壓貼附，機器人的結構采用防滑履帶式，清潔布安裝在前后端。但是該機器人只能用于非常平整的幕墻條件下，在有些玻璃與玻璃的連接處會有大的凸起或者凹槽，窗寶機器人是無法越過去的。因此該機器人在清潔推拉窗時相當麻煩，需要手動在每塊玻璃上安放機器人進行清洗，在高空安放機器人也很不便。
技術實現思路
本專利技術針對現有的玻璃幕墻機器人的缺點，提出一種行走式玻璃幕墻清潔機器人。針對已有的整體負壓式的機器結構，本專利技術采用了足式的行走機構，這樣就增強了機器人的靈活性，使其具有了越障能力。為了具有更好的清潔功能，采用一個直流電機帶動旋轉除塵布。機器人吸附到玻璃幕墻上以后，在地面上采用2.4G高頻無線技術對機器人進行控制。該專利技術取代了高空清潔工人的高空危險作業，且裝置靈活性大，為幕墻的自動化清洗工作提供了另一種途徑。為了達到上述目的，本專利技術采用下述技術方案: 一種行走式玻璃幕墻清潔機器人，包含四個腿足，四個電磁換向閥，電源，直流電機，機器人外殼，真空栗，除塵布以及控制系統;所述四個腿足安裝在機器人外殼的四角上，四個電磁換向閥通過螺釘固定在機器人外殼底面的裝配凸臺上，并緊挨著外殼壁的左右壁;所述電源安裝在機器人外殼的電源卡套中，真空栗固定在機器人外殼的底面并與外殼壁緊挨，所述直流電機安裝在機器人外殼的凹筒內，直流電機的底部安裝除塵布。所述腿足包括舵機A，舵機B，氣缸，吸盤，舵機架B，舵機架A；所述舵機A安裝在機器人外殼上，并與舵機架A連接，所述舵機架A連接舵機B，舵機B連接舵機架B，所述氣缸安裝在舵機架B上，氣缸下端通過氣缸桿和彈簧連接吸盤。所述吸盤的頭部和氣缸上開有氣孔，這兩個氣孔通過導氣管與電磁換向閥想通，通過電磁換向閥連接真空栗。所述控制系統包括上位機，運動控制器，無線通訊模塊，傳感器，地面遙控裝置;所述上位機通過無線通訊模塊給予運動控制器指令，運動控制器再控制舵機的轉動，電磁換向閥的端口轉換以及直流電機的轉動。舵機轉動一定角度帶動舵機架的轉動，氣動裝置與電磁換向閥的結合控制氣缸內的氣壓變化從而控制機器人腿足的抬起與放下，同時也控制著吸盤的氣壓。吸盤工作時內部空氣被抽調，吸盤與玻璃幕墻之間形成一個密封的空間，吸盤內外的壓強差產生的壓力作為吸盤的吸附力，吸附力再轉化為摩擦力抵消機器的重力。當腿足要抬起時吸盤內部與大氣壓相通。吸盤是通過球面副與活塞桿相連接，這樣吸盤在軸線方向可以與和腿足有一定的傾斜角，使得機器人適應的場合更靈活。與現有技術相比，本專利技術的有益效果如下: I)機器人的方式采用行走式的，靈活性大，可以跨越凹槽與障礙，尤其是在清洗推拉式窗戶時優勢很明顯。2)該機器人在進行清洗時是用直流電機帶動除塵布旋轉，只需機器人走過所要清洗的位置，除塵布便可以起到對清潔位置擦除許多遍的效果，比人工用手擦出效率高。3)機器人系統中有已經編程好的程序，不同的程序中機器人的行走速度，腿足的歩距大小以及清潔裝置中直流電機的轉速。針對不同的工作場合可直接調用不同的程序進行自動清潔，再遇到障礙時可調用手動操作跨越障礙。4)本專利技術的無線通訊中采用nRF2401的無線芯片，該器件有125個頻點，能夠實現點對點、點對多點的無線通信，同時可采用改頻和跳頻來避免干擾。功耗低，在室外傳輸距離可達100-200米?！靖綀D說明】圖1為該清潔機器人的結構示意圖。圖2為機器人俯視圖。圖3為機器人腿足結構爆炸圖。圖4為氣動裝置原理圖。圖5為清潔機器人的各個部件控制示意圖。圖6為機器人行走時的控制示意圖。圖7為單片機控制一個舵機的電路圖。圖8為無線模塊的電路圖。【具體實施方式】下面結合附圖對本專利技術進一步詳細說明。如圖1和圖2所示，一種行走式玻璃幕墻清潔機器人，包含四個腿足，四個電磁換向閥7，電源8，直流電機9，機器人外殼10，真空栗11，除塵布12以及控制系統;所述四個腿足安裝在機器人外殼10的四角上，四個電磁換向閥7通過螺釘固定在機器人外殼10底面的裝配凸臺上，并緊挨著外殼壁的左右壁;所述電源8安裝在機器人外殼10的電源卡套中，真空栗11固定在機器人外殼10的底面并與外殼壁緊挨，所述直流電機9安裝在機器人外殼10的凹筒內，直流電機9的底部安裝除塵布12。所述腿足包括舵機Al，舵機B2，氣缸3，吸盤4，舵機架B5，舵機架A6 ；所述舵機Al安裝在機器人外殼10上，并與舵機架A6連接，所述舵機架A6連接舵機B2，舵機B2連接舵機架B5，所述氣缸3安裝在舵機架B5上，氣缸3下端通過氣缸桿13和彈簧14連接吸盤4。所述控制系統包括上位機，運動控制器，無線通訊模塊，傳感器，地面遙控裝置;所述上位機通過無線通訊模塊給予運動控制器指令，運動控制器再控制舵機的轉動，電磁換向閥7的端口轉換以及直流電機9的轉動。如圖3所示，所述吸盤4的頭部和氣缸3上開有氣孔，這兩個氣孔通過導氣管與電磁換向閥7想通，通過電磁換向閥7連接真空栗11。本實施例的具體操作過程如下: 如圖5所示，首先上位機發出指令，使機器人達到復位狀態，通過無線模塊控制運動控制器，使得真空栗11工作，四個腿足利用吸盤4吸附在玻璃幕墻上，然后運動控制器發出指令直流電機9轉動除塵布12，開始清潔工作。機器人移動時，先保持三個腿足上的吸盤4與玻璃幕墻貼合，然后控制氣缸3內部和吸盤4內部的氣壓抬起一個腿足，之后控制舵機轉動實現腿足的擺動，當腿足擺動到預定位置后，方向放下，同時控制器關閉電磁換向閥7的得當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種行走式玻璃幕墻清潔機器人，其特征在于，包含四個腿足，四個電磁換向閥（7），電源（8），直流電機（9），機器人外殼（10），真空泵（11），除塵布（12）以及控制系統；所述四個腿足安裝在機器人外殼（10）的四角上，四個電磁換向閥（7）通過螺釘固定在機器人外殼（10）底面的裝配凸臺上，并緊挨著外殼壁的左右壁；所述電源（8）安裝在機器人外殼（10）的電源卡套中，真空泵（11）固定在機器人外殼（10）的底面并與外殼壁緊挨，所述直流電機（9）安裝在機器人外殼（10）的凹筒內，直流電機（9）的底部安裝除塵布（12）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：于建飛，張建朋，蔡明儀，
申請(專利權)人：上海大學，
類型：發明
國別省市：上海;31