楼梯扶手清洁机器人制造技术

一种楼梯扶手清洁机器人，由攀爬结构与清洁系统构成，所述攀爬结构由往复推进结构与夹持转动结构构成，所述往复推进机构由驱动电机、偏向凸轮、连杆、前滑块、后滑块、导轨光轴、前推块、后推块、推块固定架构成，所述夹持转动结构包括前、后两个夹持手，所述夹持手由凸形回转连接件、夹爪、顶杆、第一压缩弹簧、卡簧构成，前、后夹持手分别可转动地安装在前、后滑块上，夹持手中的顶杆在第一压缩弹簧的作用下顶触在前、后推块上。楼梯扶手清洁机器人的清洁系统，由触发式清洗液喷射装置与清洁刷构成。本发明专利技术提出了一种通过巧妙的凸轮顶针机构结合连杆机构设计实现单一动力源驱动的楼梯扶手清洁机器人。

【技术实现步骤摘要】
楼梯扶手清洁机器人
本专利技术属于自动化机器人领域，涉及一种楼梯扶手自动化清洁的机器人。
技术介绍
随着人类社会的发展，人口不断增多。据统计，2011年10月31日，全世界人口已经突破70亿。人口增多带来的问题之一是人均土地减少了。为了解决这一问题，各国的普遍做法是将楼房尽量建高，以提高土地的利用率。尤其在我国，高楼大厦已经成为我国现代化城市的典型特征。楼房建高，给人们的出行带来了极大不便，电梯应运而生。但是，电梯不可能完全取代传统的楼梯。其一是对于楼层不高的人来说，走楼梯可以锻炼身体，同时也不用在等待电梯方面花费很长时间。其二是对于上楼有困难的人群，扶手能确保他们能安全上下楼梯。其三是一旦发生火灾或者其它紧急情况，电梯就无法发挥作用，这时还需要靠楼梯逃生。既然有楼梯，那么就会有扶手。如果扶手没有得到清理，积满灰尘，可能就不会有人使用，它也就失去了存在的意义。因此，我们需要定期对扶手进行清洁。但在现有的条件下，清洁扶手只能依靠人力一层一层地擦，因为暂时还没有很好的装置来自动清洁固定扶手。因此，我们的设想是设计一个楼梯扶手清洁机器人，来解放清洁人员的这部分劳动力。对于目前的扶手自动化清洁方案，专利技术人通过查阅现有专利技术，典型的相关技术为扶梯的扶手自动化清洗设备，都是对目前扶梯的扶手，通过加装清洗装置，依靠扶梯循环运动时通过清洗装置而对扶梯进行清洗消毒，专利技术人未发现有对传统楼梯的扶手进行清洗的自动化设备。本专利技术人在对传统楼梯扶手清洗工作的调研中发现，楼梯扶手自动化清洗需要解决的几项重大难题如下：1)实现机器人沿倾斜的扶手轨迹攀爬；2)可实现机器人遇到扶手转角处的自动转弯；3)通过有效的清洁装置实现对扶手的清洁。
技术实现思路
为了克服传统楼梯扶手由人工擦洗，劳动工装量大的不足，本专利技术提出了一种通过巧妙的凸轮顶杆机构结合连杆机构设计实现单一动力源驱动的楼梯扶手清洁机器人。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种楼梯扶手清洁机器人，由攀爬结构与清洁系统构成，所述攀爬结构由往复推进结构与夹持转动结构构成，所述往复推进机构由驱动电机、偏向凸轮、连杆、前滑块、后滑块、导轨光轴、前推块、后推块、推块固定架构成，所述驱动电机通过电机固定架固定在前滑块上，所述驱动电机的输出轴上安装有偏向凸轮，两根所述导轨光轴的前端固定在所述前滑块上，所述导轨光轴的后端可滑动地套装在所述后滑块上，所述前滑块、后滑块上方安装有推块固定架，前、后推块固定架分别套装有可前后移动的前推块、后推块，所述连杆的一端通过销钉轴铰接在所述偏向凸轮上，所述连杆的另一端通过销钉轴与所述后推块铰接，所述偏向凸轮、连杆、后推块形成了连杆运动机构，所述前推块上设置有凸轮顶针，所述凸轮顶针顶触在偏向凸轮的外轮廓上，所述偏向凸轮、前推块、凸轮顶针形成了凸轮顶针机构；所述夹持转动结构包括前、后两个夹持手，所述夹持手由凸形回转连接件、夹爪、顶杆、第一压缩弹簧、卡簧构成，所述夹爪铰接在所述凸形回转连接件上，所述顶杆套装在所述凸形回转连接件中可上下运动，所述顶杆的上端安装有卡簧，所述顶杆与所述凸形回转连接件之间安装有第一压缩弹簧；前、后夹持手分别可转动地安装在前、后滑块上，夹持手中的顶杆在第一压缩弹簧的作用下顶触在前、后推块上。楼梯扶手清洁机器人的清洁系统，由触发式清洗液喷射装置与清洁刷构成，所述触发式清洗液喷射装置在后滑块的触发下间歇式喷射清洗液，所述清洁刷固定在夹爪上。进一步，所述推块固定架为“桥”形件，所述前推块、后推块为“楔”形块，所述前推块、后推块分别套装在所述推块固定架里并可前后移动，所述夹持手的顶杆在第一压缩弹簧的作用下，顶杆的上端顶触在前推块、后推块的楔形面上。所述推块固定架的侧面可拆卸式安装有侧板。所述后推块上还设置有一调整螺钉，在所述调整螺钉的冒端与推块固定架之间设置有第二压缩弹簧。再进一步，所述夹持手中，所述凸形回转连接件为中空的回转件，所述凸形回转连接件下方固定有两根铰接柱，所述夹爪通过销子铰接在铰接柱上，所述夹爪上还设置有腰形孔，所述顶杆套装在凸形回转连接件中可上下运动，所述顶杆下端设置有滑销，所述滑销套装在夹爪的腰形孔内。在第一压缩弹簧的弹力作用下，所述顶杆向上顶触在前推块、后推块的楔形面上，夹持手呈“夹持”状态，当前、后推块在力的作用下，促使顶杆向下运动时，所述夹持手逐渐松弛。作为一种优选的方案：所述驱动电机为蜗轮蜗杆减速电机，所述蜗轮蜗杆减速电机通过电机固定架固定在前滑块上。两根所述导轨光轴平行布置，所述后滑块上安装有两个导套，所述导轨光轴的前端固定在前滑块上，所述导轨光轴的后端插入到所述滑块的导套里，前滑块与后滑块通过导轨光轴与导套，形成移动副。所述电机固定架布置在两根导轨光轴之间。作为优选的另一种方案：所述夹持手通过轴承安装在前滑块、后滑块上，在前滑块、后滑块的下端设置有档条，来防止凸形回转连接件滑落。本专利技术的有益效果体现在：1)楼梯扶手清洁机器人的设计，解决了传统扶手清洗由人工擦洗的局面，可大大改善工作环境；2)楼梯扶手清洁机器人的机械结构设计巧妙，通过凸轮顶杆机构结合连杆机构的设计，实现了单动力源下的机器人攀爬与转弯能力，结构轻巧，功耗降低。附图说明图1是本专利技术楼梯扶手清洁机器人的结构示意图图2是本专利技术楼梯扶手清洁机器人的结构示意图图3是本专利技术夹持手结构示意图图4是本专利技术攀爬结构的运动周期之一(前、后滑块处最远端)图5是本专利技术攀爬结构的运动周期之二(后夹爪开始松弛)图6是本专利技术攀爬结构的运动周期之三(后滑块前移)图7是本专利技术攀爬结构的运动周期之四(前夹爪开始松弛、后夹爪逐渐夹紧)图8是本专利技术攀爬结构的运动周期之五(前滑块前移)具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。参考图1～图8，一种楼梯扶手清洁机器人，由攀爬结构与清洁系统构成，所述攀爬结构由往复推进结构与夹持转动结构构成，所述往复推进机构由驱动电机1-1、偏向凸轮1-3、连杆1-4、前滑块1-5、后滑块1-6、导轨光轴1-7、前推块1-10、后推块1-12、推块固定架1-8构成，所述驱动电机1-1通过电机固定架1-2固定在前滑块上，所述驱动电机的输出轴上安装有偏向凸轮，两根所述导轨光轴的前端固定在所述前滑块上，所述导轨光轴的后端可滑动地套装在所述后滑块上，所述前滑块、后滑块上方安装有推块固定架，前、后推块固定架分别套装有可前后移动的前推块、后推块，所述驱动电机为蜗轮蜗杆减速电机，所述蜗轮蜗杆减速电机通过电机固定架固定在前滑块上。两根所述导轨光轴平行布置，所述后滑块上安装有两个导套，所述导轨光轴的前端固定在前滑块上，所述导轨光轴的后端插入到所述滑块的导套里，前滑块与后滑块通过导轨光轴与导套，形成移动副。所述电机固定架布置在两根导轨光轴之间。以上的结构设计，在空间布局上最为合理，前滑块、后滑块通过导轨光轴与导套形成的移动副，可前后运动，是攀爬机构的机体。所述驱动电机采用涡轮蜗杆减速电机，基于两个原因：1)蜗轮蜗杆减速电机的高减速比，在相同功率下能输出大扭矩，对于动力驱动而言，比较有效；2)蜗轮蜗杆减速电机的结构是横卧式，适合机器人的整体结构布置。涡轮蜗杆减速电机的输出轴上固定有偏向凸轮1-3，所述连杆1-4的一端通过销钉轴铰接在所述偏向凸轮上，所述连杆的另一端通过销钉轴与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种楼梯扶手清洁机器人，由攀爬结构与清洁系统构成，其特征在于：所述攀爬结构由往复推进结构与夹持转动结构构成，所述往复推进机构由驱动电机、偏向凸轮、连杆、前滑块、后滑块、导轨光轴、前推块、后推块、推块固定架构成，所述驱动电机通过电机固定架固定在前滑块上，所述驱动电机的输出轴上安装有偏向凸轮，两根所述导轨光轴的前端固定在所述前滑块上，所述导轨光轴的后端可滑动地套装在所述后滑块上，所述前滑块、后滑块上方安装有推块固定架，前、后推块固定架分别套装有可前后移动的前推块、后推块，所述连杆的一端通过销钉轴铰接在所述偏向凸轮上，所述连杆的另一端通过销钉轴与所述后推块铰接，所述偏向凸轮、连杆、后推块形成了连杆运动机构，所述前推块上设置有凸轮顶针，所述凸轮顶针顶触在偏向凸轮的外轮廓上，所述偏向凸轮、前推块、凸轮顶针形成了凸轮顶针机构；所述夹持转动结构包括前、后两个夹持手，所述夹持手由凸形回转连接件、夹爪、顶杆、第一压缩弹簧、卡簧构成，所述夹爪铰接在所述凸形回转连接件上，所述顶杆套装在所述凸形回转连接件中可上下运动，所述顶杆的上端安装有卡簧，所述顶杆与所述凸形回转连接件之间安装有第一压缩弹簧；前、后夹持手分别可转动地安装在前、后滑块上，夹持手中的顶杆在第一压缩弹簧的作用下顶触在前、后推块上。楼梯扶手清洁机器人的清洁系统，由触发式清洗液喷射装置与清洁刷构成，所述触发式清洗液喷射装置在后滑块的触发下间歇式喷射清洗液，所述清洁刷固定在夹爪上。...

【技术特征摘要】
1.一种楼梯扶手清洁机器人，由攀爬结构与清洁系统构成，其特征在于：所述攀爬结构由往复推进结构与夹持转动结构构成，所述往复推进机构由驱动电机、偏向凸轮、连杆、前滑块、后滑块、导轨光轴、前推块、后推块、推块固定架构成，所述驱动电机通过电机固定架固定在前滑块上，所述驱动电机的输出轴上安装有偏向凸轮，两根所述导轨光轴的前端固定在所述前滑块上，所述导轨光轴的后端可滑动地套装在所述后滑块上，所述前滑块、后滑块上方安装有推块固定架，前、后推块固定架分别套装有可前后移动的前推块、后推块，所述连杆的一端通过销钉轴铰接在所述偏向凸轮上，所述连杆的另一端通过销钉轴与所述后推块铰接，所述偏向凸轮、连杆、后推块形成了连杆运动机构，所述前推块上设置有凸轮顶针，所述凸轮顶针顶触在偏向凸轮的外轮廓上，所述偏向凸轮、前推块、凸轮顶针形成了凸轮顶针机构；所述夹持转动结构包括前、后两个夹持手，所述夹持手由凸形回转连接件、夹爪、顶杆、第一压缩弹簧、卡簧构成，所述夹爪铰接在所述凸形回转连接件上，所述顶杆套装在所述凸形回转连接件中可上下运动，所述顶杆的上端安装有卡簧，所述顶杆与所述凸形回转连接件之间安装有第一压缩弹簧；前、后夹持手分别可转动地安装在前、后滑块上，夹持手中的顶杆在第一压缩弹簧的作用下顶触在前、后推块上；楼梯扶手清洁机器人的清洁系统，由触发式清洗液喷射装置与清洁刷构成，所述触发式清洗液喷射装置在后滑块的触发下间歇式喷射清洗液，所述清洁刷固定在夹爪上。2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑祥模，
申请(专利权)人：郑祥模，
类型：发明
国别省市：浙江;33