一种可越障的小型玻璃擦洗机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种可越障的小型玻璃擦洗爬壁机器人，能够应用在玻璃幕墙、全边框窗户玻璃的擦洗、半隐框窗户玻璃的擦洗等等。本发明专利技术中的可越障的小型爬壁机器人，主要包括两个方形主体和一个连接手柄，机器人每个方形主体都具有稳定吸附和移动的功能。机器人具有6自由度，能够实现轻松越障，通过两个履带的差速运动，机器人可以实现多种擦洗路线。机器人整体结构简单紧凑，擦洗效率高，越障方式简单，应用范围广。

A small glass scrubbing robot that can override

The invention discloses a small glass scrubbing wall climbing robot, which can be applied to the glass curtain wall, the whole frame window glass scrubbing, the half frame window glass scrubbing, and so on. In the invention, a small wall climbing robot which can override is mainly composed of two square bodies and a connecting handle. Each square body of the robot has the function of stable adsorption and movement. The robot has 6 degrees of freedom and can easily surmount obstacles. Through the differential motion of two tracks, the robot can realize a variety of scrubbing routes. The robot has the advantages of simple and compact overall structure, high scrubbing efficiency, simple way to surmount obstacles, and wide application range.

【技术实现步骤摘要】
一种可越障的小型玻璃擦洗机器人
本专利技术涉及爬壁机器人领域，具体地说是一种能够越过玻璃幕墙或者家庭玻璃窗户边框，并且能够擦洗玻璃的机器人。
技术介绍
随着科学技术的迅速发展，为方便人们日常生活，爬壁机器人成为了研究热点，在很多场合取得了广泛的应用。随着智能化席卷全球，用机器人来代替人类进行复杂和高危险工作已经成为不可阻挡的趋势，而家庭窗户玻璃的外面和高楼的玻璃幕墙擦洗都是高危险任务，因此国内外在玻璃擦洗越障爬壁机器人领域进行了大量的研究，但是研究出来的机器人体积都比较庞大，不适宜应用在单个家庭的窗户玻璃的擦洗。中国专利201610339835.9中公开了一种用于清洗高层玻璃幕墙的机器人，专利技术通过设置在机器人主体上的多个运动手臂模块和清洁模块，具有定的越障能力，但是结构过于复杂，体积较大，不适合用于家庭窗户玻璃的擦洗。中国专利201610339835.9中公开了擦窗机器人，专利技术中的机器人自带水，水箱组件方便拆卸，能够实现拖地和擦窗等功能，但是机器人只能够完成单块玻璃的擦洗，不能够越过玻璃或者玻璃幕墙的边框。
技术实现思路
针对现有技术的不足，为了实现小型擦窗机器人的越障功能，本专利技术提出了具有6自由度的可越障的小型爬壁机器人，所述的机器人能够应用在玻璃幕墙擦洗、家庭全边框窗户玻璃擦洗、家庭半隐框窗户玻璃擦洗等等。机器人结构简单紧凑，越障方式简便，工作效率高。本专利技术中的可越障的小型爬壁机器人，主要包括两个方形主体和一个连接手柄，其中方形主体包括吸附装置、移动装置、越障装置和擦洗装置。所述吸附装置包括气泵、吸盘、软管和底板等，底板中间部位开有气嘴，吸盘安装在底板下方中间部位，且气嘴位于吸盘范围内，吸盘与底板之间通过一圈密封橡胶确保密封性，气泵安装在底板上面，通过软管连接气泵的抽气口与底板上的气嘴。针对现有所述移动装置主要包括底板、履带装置、轮子和轮子固定架，所述履带装置包括一个履带电机、履带、两个履带轮和履带固定架，履带电机输出轴和一个履带轮相连，通过履带带动另一个履带轮，履带轮和履带电机都安装在履带固定架上，履带固定架安装在底板上侧，所述轮子固定在轮子固定架内，轮子固定架安装在底板上侧。所述越障装置主要包括连接手柄、抬升电机、大齿轮、小齿轮、转盘、转盘电机、电机固定架，所述抬升电机安装在连接手柄的内部，抬升电机的电机轴和电机固定架固定安装，电机固定架固定安装在转盘上旋转面；所述大齿轮固定安装在转盘的上旋转面，小齿轮固定安装在转盘电机的电机轴上，大齿轮和小齿轮相互啮合；转盘电机固定安装在转盘下旋转面，转盘下旋转面通过转盘支架安装在底板上；通过控制转盘电机转动，转盘的上旋转面能够带动连接手柄相对于底板旋转。所述擦洗装置主要包括底板、刮条和抹布，其中刮条和抹布分别对称安装在底板的下面，刮条安装方向与履带的移动方向垂直；当机器人吸附在玻璃上时，刮条、履带和抹布同时接触玻璃面；在机器人工作时，刮条能够除去玻璃面上多余的水渍，保证履带不会打滑；抹布、刮条、履带和轮子在底板上的安装位置为两块抹布对称分布在底板的最外缘，两根刮条分别安装在抹布的内侧；吸盘、履带和轮子安装在两根刮条中间。本专利技术中的机器人的整体运动过程如下：当机器人在玻璃上擦洗作业时，机器人两个方形主体上的气泵同时工作，使吸盘内部保持负压，机器人吸附在玻璃上，转盘电机调整两块底板姿态，使机器人两个履带相互平行；通过控制两个履带电机的转动，使机器人按照合适的擦洗轨迹清洗玻璃面；当机器人完成一块玻璃的擦洗后，机器人先运动到窗户的边缘，这时一个方形主体的气泵停止工作，抬升电机通过连接手柄将该方形主体抬离玻璃面到预期高度；吸附在玻璃面上的方形主体内的转盘电机通过齿轮组带动转盘转动，从而带动连接手柄和另一个方形主体越过玻璃窗框；抬升电机反向转动，将已经越过玻璃窗框的方形主体压在玻璃上，并且该方形主体内的气泵重新工作，使该方形主体重新吸附在玻璃上；通过相同步骤，连接手柄带动剩下的方形主体越过玻璃窗框，并重新吸附在玻璃上；至此机器人完成越障过程，随后便可擦洗第二块玻璃面。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术一种可越障的小型玻璃擦洗爬壁机器人作进一步详细说明。图1为本专利技术可越障的小型玻璃擦洗爬壁机器人整体示意图。图2为本专利技术可越障的小型玻璃擦洗爬壁机器人隐去壳体后的示意图。图3为本专利技术可越障的小型玻璃擦洗爬壁机器人隐去壳体后的俯视图。图4为本专利技术可越障的小型玻璃擦洗爬壁机器人隐去壳体后的主视图。图5为本专利技术可越障的小型玻璃擦洗爬壁机器人俯视图。图中:1.方形主体2.连接手柄3.抬升电机4.小齿轮5.大齿轮6.转盘安装架7.电机固定架8.转盘9.履带装置10.气泵11.转盘电机12.底板13.刮条14.抹布15.轮子16.轮子固定架17.吸盘。具体实施方式以下结合附图与具体实施方式对本专利技术做进一步描述。如图1-图4所示，机器人的整体外形结构包括两个方形主体1和一个连接手柄2，其中抬升电机3分别安装在连接手柄2的两端内部，抬升电机3的输出轴和电机固定架7固连，电机固定架7安装在转盘8上旋转面，小齿轮4和大齿轮5啮合，并且也安装在转盘8的上旋转面；转盘8的下旋转面固定安装在转盘安装架6上，小齿轮4固定安装在转盘电机11的输出轴上，转盘电机11固定安装在转盘8的下旋转面，转盘安装架6和底板12固定连接；底板12的上面安装了气泵10、履带装置9、轮子15和轮子固定架16。如图5所示，底板12的下面安装了刮条13、抹布14和吸盘17，其中两块抹布14对称分布在底板12的最外缘，两根刮条13分别安装在抹布14的内侧，吸盘17安装在两根刮条13的中间，履带装置9和轮子15分别位于吸盘17的两侧。当把机器人放在玻璃上，启动电源，两个气泵10开始工作，机器人吸附在玻璃上，通过两个履带装置9调整两个方形主体1的姿态，使机器人的两个履带装置9相互平行（如图5所示），然后两个履带9装置通过差速运动，使机器人按照合适的擦洗轨迹清洗玻璃面。当机器人擦洗完一块玻璃后，要越过玻璃边框擦洗另外一块玻璃；机器人先运动到窗户的边缘，这时要先越障的方形主体1内的气泵10停止工作，抬升电机3通过连接手柄2将该方形主体1抬起到预期高度；吸附在玻璃面上的方形主体1内的转盘电机11通过齿轮组（小齿轮4、大齿轮5）带动内部的转盘8转动，从而带动连接手柄2和已脱离玻璃面的方形主体1旋转，使该方形主体1越过玻璃边框；两个抬升电机3协调工作，将已经越过玻璃边框的方形主体1重新压在玻璃上，并且对应气泵10工作，使方形主体1重新吸附在玻璃上；接着，通过相同步骤，使机器人的另一个方形主体1也越过玻璃边框，并且重新稳定吸附在玻璃面上，至此完成机器人的整个越障过程，机器人开始擦洗第二块玻璃。在擦洗的过程中，通过首先给抹布14湿润，可以在擦洗过程中将玻璃上的灰尘擦洗干净，同时刮条13能够将抹布14残留在玻璃上的水渍刮干净，防止履带装置9打滑，在工作过程中，轮子15起到平衡支撑的作用。本专利技术的机器人结构简单紧凑，擦洗干净，能够实现越障擦洗玻璃。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可越障的小型玻璃擦洗爬壁机器人,具有6个自由度，能够应用在璃幕墙擦洗、家庭全边框窗户玻璃擦洗、家庭半隐框窗户玻璃擦洗，主要包括两个方形主体和一个连接手柄，其中方形主体包括吸附装置、移动装置、越障装置和擦洗装置，其特征在于：a. 所述吸附装置包括气泵、吸盘、软管和底板等，底板中间部位开有气嘴，吸盘安装在底板下方中间部位，且气嘴位于吸盘范围内，吸盘与底板之间通过一圈密封橡胶确保密封性，气泵安装在底板上面，通过软管连接气泵的抽气口与底板上的气嘴；b. 所述移动装置主要包括底板、履带装置、轮子和轮子固定架，所述履带装置包括一个履带电机、履带、两个履带轮和履带固定架，履带电机输出轴和一个履带轮相连，通过履带带动另一个履带轮，履带轮和履带电机都安装在履带固定架上，履带固定架安装在底板上侧，所述轮子固定在轮子固定架内，轮子固定架安装在底板上侧；c. 所述越障装置主要包括连接手柄、抬升电机、大齿轮、小齿轮、转盘、转盘电机、电机固定架，所述抬升电机安装在连接手柄的内部，抬升电机的电机轴和电机固定架固定安装，电机固定架固定安装在转盘上旋转面；所述大齿轮固定安装在转盘的上旋转面，小齿轮固定安装在转盘电机的电机轴上，大齿轮和小齿轮相互啮合；转盘电机固定安装在转盘下旋转面，转盘下旋转面通过转盘支架安装在底板上；通过控制转盘电机转动，转盘的上旋转面能够带动连接手柄相对于底板旋转；d. 所述擦洗装置主要包括底板、刮条和抹布，其中刮条和抹布分别对称安装在底板的下面，刮条安装方向与履带的移动方向垂直；当机器人吸附在玻璃上时，刮条、履带和抹布同时接触玻璃面；在机器人工作时，刮条能够除去玻璃面上多余的水渍，保证履带不会打滑；抹布、刮条、履带和轮子在底板上的安装位置为两块抹布对称分布在底板的最外缘，两根刮条分别安装在抹布的内侧；吸盘、履带和轮子安装在两根刮条中间。...

【技术特征摘要】
1.一种可越障的小型玻璃擦洗爬壁机器人,具有6个自由度，能够应用在璃幕墙擦洗、家庭全边框窗户玻璃擦洗、家庭半隐框窗户玻璃擦洗，主要包括两个方形主体和一个连接手柄，其中方形主体包括吸附装置、移动装置、越障装置和擦洗装置，其特征在于：a.所述吸附装置包括气泵、吸盘、软管和底板等，底板中间部位开有气嘴，吸盘安装在底板下方中间部位，且气嘴位于吸盘范围内，吸盘与底板之间通过一圈密封橡胶确保密封性，气泵安装在底板上面，通过软管连接气泵的抽气口与底板上的气嘴；b.所述移动装置主要包括底板、履带装置、轮子和轮子固定架，所述履带装置包括一个履带电机、履带、两个履带轮和履带固定架，履带电机输出轴和一个履带轮相连，通过履带带动另一个履带轮，履带轮和履带电机都安装在履带固定架上，履带固定架安装在底板上侧，所述轮子固定在轮子固定架内，轮子固定架安装在底板上侧；c.所述越障装置主要包括连接手柄、抬升电机、大齿轮、小齿轮、转盘、转盘电机、电机固定架，所述抬升电机安装在连接手柄的内部，抬升电机的电机轴和电机固定架固定安装，电机固定架固定安装在转盘上旋转面；所述大齿轮固定安装在转盘的上旋转面，小齿轮固定安装在转盘电机的电机轴上，大齿轮和小齿轮相互啮合；转盘电机固定安装在转盘下旋转面，转盘下旋转面通过转盘支架安装在底板上；通过控制转盘电机转动，转盘的上旋转面能够带动连接手柄相对于底板旋转；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张威，金宗李，侯坦，黄翔辉，许婷，李金哲，常佳琪，苏伟，赵东来，
申请(专利权)人：张威，
类型：发明
国别省市：陕西,61