一种四轮独立伸缩式自由行走的墙面清洗机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种四轮独立伸缩式自由行走的墙面清洗机器人，由螺旋桨旋转提供给机体对墙面的压力，行走轮采用高摩擦硅胶轮，螺旋桨压力作用到高摩擦硅胶轮上，产生足够支撑机器人不下滑的摩擦力，从而确保墙面清洗机器人可以在垂直墙面自由移动。为了适应不平整的墙面，采用四轮独立伸缩式悬挂，每个轮对应设置压簧实现独立伸缩。在清洗工作时，控制器控制机器人按照设定路线进行行走，清水箱提供清水，清洗装置在机器人的行走过程中进行同步清洗，产生的污水由吸水扒进行收集后，沿着水管进入污水箱。该机器人，可以实现在不同类型墙面的自由行走和高效清洗，具有结构简单、实用性强、安全性高等优点。安全性高等优点。安全性高等优点。

A four-wheel independent telescopic wall cleaning robot

【技术实现步骤摘要】
一种四轮独立伸缩式自由行走的墙面清洗机器人


[0001]本专利技术公开涉及墙面清洗机器人的
，尤其涉及一种四轮独立伸缩式自由行走的墙面清洗机器人。

技术介绍

[0002]随着社会的发展和科技的进步，城市中出现了越来越多各种各样的大厦，而且大部分的大厦都是采用玻璃外墙，有一些具有艺术气息的大厦甚至害采用了不规则墙面。现在摩天大厦的幕墙清洗大部分还是靠人工，但是这些繁琐和危险的工作也可以用智能墙面清洗机器人去代替。
[0003]然而，当今的墙面清洗机器人主要悬挂墙面清洗机器人、机械脚真空吸附机器人等，悬挂式墙面清洗机器人虽然能够代替人工进行幕墙清洗，但是事先要在大厦装配好悬挂架用于悬挂墙面清洗机器人，需要慢慢的把机器人从上往下放，每次清洗完一长条形区域，需要把机器人拉回原点然后人工进行悬挂架的横向移动，再一次重复上述操作，其移动速度慢且困难；机械脚吸盘墙面清洗机器人虽然摆脱了悬挂架，但是行动比较缓慢且行动方式比较复杂。如果遇到稍微不平整的墙面或者墙面上有灰，那么吸盘的吸附力就会下降，安全性就会降低。
[0004]因此，如何研发一种新型的墙面清洗机器人，以解决上述问题，成为人们亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术提供了一种四轮独立伸缩式自由行走的墙面清洗机器人，以解决以往的墙面清洗机器人存在的行动比较缓慢且行动方式比较复杂的问题。
[0006]本专利技术提供的技术方案，具体为，一种四轮独立伸缩式自由行走的墙面清洗机器人，该机器人包括：底盘、四个行走装置、清水箱、污水箱、清洗装置、吸水扒、多个螺旋桨以及控制器；
[0007]四个所述行走装置分别设置在所述底盘的四角，每个所述行走装置均包括：驱动电机、电机架、纵向支架、压簧以及行走轮；
[0008]所述纵向支架与所述底盘固定连接，在所述纵向支架的上端设置横向折弯板；
[0009]所述电机架包括：U型架以及两个连杆，所述U型架横向设置，两个所述连杆分别设置在所述U型架的上下两侧，每个所述连杆均一端与所述U型架中邻近的侧壁固定连接，另一端与所述纵向支架转动连接；
[0010]所述压簧设置在所述电机架的上方，一端与所述电机架固定连接，另一端与所述横向折弯板固定连接；
[0011]所述驱动电机位于所述U型架内，且所述驱动电机的输出轴穿过所述U型架的顶板与所述行走轮驱动连接；
[0012]所述清水箱与所述污水箱相邻并排设置，且均固定位于在所述底盘上，与所述纵
向支架的上端固定连接；
[0013]所述清洗装置一端与所述底盘的下表面连接，另一端相对所述底盘向外延伸，且所述清洗装置的进水口与所述清水箱的出水口连通；
[0014]所述吸水扒位于所述清洗装置的后方，所述吸水扒通过管路与所述污水箱连通；
[0015]多个所述螺旋桨分别设置在所述清水箱和所述污水箱上，通过所述螺旋桨旋转提供给所述清水箱、污水箱以及底盘对墙面的压力，压力作用到所述行走轮上，产生足够支撑所述机器人不下滑的摩擦力，从而确保所述机器人可以再垂直墙面自由移动；
[0016]所述控制器的输入端与地面控制站的输出端连接，所述控制器的输出端分别与每个所述行走装置中驱动电机的控制端、所述清洗装置的控制端、所述吸水扒的控制端以及每个所述螺旋桨的控制端连接。
[0017]优选，每个所述连杆均为Y字形，通过两点与所述纵向支架转动连接。
[0018]优选，所述行走轮为高摩擦硅胶轮。
[0019]进一步优选，所述清洗装置包括：两个第一连接杆、两个弹簧、滚刷、两个第二连接杆、喷水管以及进水管；
[0020]两个所述第一连接杆间隔设置，每个所述第一连接杆的一端端部均分别与所述底盘转动连接；
[0021]所述弹簧与所述第一连接杆一一对应，每个所述弹簧均一端与对应的第一连接杆固定连接，另一端与所述底盘的下表面固定连接；
[0022]所述滚刷位于两个所述第一连接杆之间，且所述滚刷的两端分别与邻近的第一连接杆的另一端转动连接；
[0023]两个所述第二连接杆间隔设置，且每个所述第二连接杆均一端端部与所述底盘固定连接；
[0024]所述喷水管的位置与所述滚刷的位置相对，所述喷水管的两端分别与两个所述第二连接杆的另一端固定连接，沿着所述喷水管的长度方向间隔设置有喷嘴；
[0025]所述进水管一端与所述喷水管连通，另一端与所述清水箱连通。
[0026]进一步优选，所述四轮独立伸缩式自由行走的墙面清洗机器人，还包括：姿态传感器、激光测距仪、两个旋转编码器以及摄像头；
[0027]所述姿态传感器安装在所述清水箱上，用于检测所述行走机器人的行走方向，所述姿态传感器的输出端与地面控制站的输入端连接；
[0028]所述激光测距仪安装所述污水箱上，用于检测所述行走机器人距离地面的垂直高度，所述激光测距仪的输出端与与地面控制站的输入端连接；
[0029]两个所述旋转编码器与位于前方的两个行走装置一一对应，每个所述旋转编码器均通过传动齿轮与对应行走装置的驱动电机的输出轴传动连接，每个所述旋转编码器的输出端均与所述地面控制站的输入端连接；
[0030]所述摄像头安装在所述清水箱上，用于采集所述行走机器人前方的图像，所述摄像头的输出端与地面控制站的输入端连接，所述地面控制站依据所述摄像头发送的图像进行障碍物识别，并依据识别结果将控制信息发送到控制器。
[0031]进一步优选，所述螺旋桨的个数为4个，分别设置在由所述清水箱和污水箱构成的平面四角。
[0032]本专利技术提供的四轮独立伸缩式自由行走的墙面清洗机器人，由螺旋桨旋转提供给机体对墙面的压力，行走轮采用高摩擦硅胶轮，螺旋桨压力作用到高摩擦硅胶轮上，产生足够支撑机器人不下滑的摩擦力，从而确保墙面清洗机器人可以在垂直墙面自由移动。其中，为了适应不平整的墙面，采用四轮独立伸缩式悬挂。在清洗工作时，控制器接收地面控制站的控制信息，控制墙面清洗机器人按照设定路线进行行走，清水箱为清洗装置提供清水，在墙面清洗机器人的行走过程中进行同步清洗，同时清洗过程中产生的污水，由设置在清洗装置后方的吸水扒进行收集，收集的污水沿着水管进入污水箱，完成清洗工作。
[0033]本专利技术提供的四轮独立伸缩式自由行走的墙面清洗机器人，可以实现在不同类型上的墙面自由行走并且能够对墙面进行高效的清洗，具有结构简单、实用性强、安全性高、行动快捷等优点。
[0034]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术的公开。
附图说明
[0035]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四轮独立伸缩式自由行走的墙面清洗机器人，其特征在于，包括：底盘(1)、四个行走装置(2)、清水箱(3)、污水箱(4)、清洗装置(5)、吸水扒(6)、多个螺旋桨(7)以及控制器；四个所述行走装置(2)分别设置在所述底盘(1)的四角，每个所述行走装置(2)均包括：驱动电机(21)、电机架(22)、纵向支架(23)、压簧(24)以及行走轮(25)；所述纵向支架(23)与所述底盘(1)固定连接，在所述纵向支架(23)的上端设置横向折弯板(231)；所述电机架(22)包括：U型架(221)以及两个连杆(222)，所述U型架(221)横向设置，两个所述连杆(222)分别设置在所述U型架(221)的上下两侧，每个所述连杆(222)均一端与所述U型架(221)中邻近的侧壁固定连接，另一端与所述纵向支架(23)转动连接；所述压簧(24)设置在所述电机架(22)的上方，一端与所述电机架(22)固定连接，另一端与所述横向折弯板(231)固定连接；所述驱动电机(21)位于所述U型架(221)内，且所述驱动电机(21)的输出轴穿过所述U型架(221)的顶板与所述行走轮(25)驱动连接；所述清水箱(3)与所述污水箱(4)相邻并排设置，且均固定位于在所述底盘(1)上，与所述纵向支架(23)的上端固定连接；所述清洗装置(5)一端与所述底盘(1)的下表面连接，另一端相对所述底盘(1)向外延伸，且所述清洗装置(5)的进水口与所述清水箱(3)的出水口连通；所述吸水扒(6)位于所述清洗装置(5)的后方，所述吸水扒(6)通过管路与所述污水箱(4)连通；多个所述螺旋桨(7)分别设置在所述清水箱(3)和所述污水箱(4)上，通过所述螺旋桨(7)旋转产生的压力作用到所述行走轮(25)上，产生足够支撑所述机器人不下滑的摩擦力；所述控制器的输入端与地面控制站的输出端连接，所述控制器的输出端分别与每个所述行走装置(2)中驱动电机(21)的控制端、所述清洗装置的控制端、所述吸水扒(6)的控制端以及每个所述螺旋桨(7)的控制端连接。2.根据权利要求1四轮独立伸缩式自由行走的墙面清洗机器人，其特征在于，每个所述连杆(222)均为Y字形，通过两点与所述纵向支架(23)转动连接。3.根据权利要求1所述四轮独立伸缩式自由行走的墙面清洗机器人，其特征在于，所述行走轮(25)为高摩擦硅胶轮。4.根据权利要求1所述四轮独立伸缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：张森悦，黄伟良，李一波，薛玲，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：