一種大樓外壁面保潔機(jī)器人系統(tǒng)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及外墻清洗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，高層建筑越來(lái)越多、越來(lái)越高，以玻璃壁面為代表的壁面結(jié)構(gòu)逐漸成為城市高層建筑的主流。這些高層建筑的外墻大多通過(guò)蜘蛛人清洗，不僅效率低下，而且十分危險(xiǎn)。而在社會(huì)文明高度發(fā)展的今天，對(duì)生命的關(guān)愛(ài)達(dá)到了前所未有的高度，要求停止使用蜘蛛人的呼聲不絕于耳，因此為保持城市建筑，尤其是高層建筑外墻清潔，必然要求開發(fā)新型的清潔機(jī)械，以適應(yīng)這一新興行業(yè)的需要。
[0003]本發(fā)明是提供一種用于控制大樓外壁面保潔機(jī)器人的控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大樓外壁面保潔機(jī)器人系統(tǒng)控制裝置，該裝置控制效果好，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種大樓外壁面保潔機(jī)器人系統(tǒng)控制裝置，包括懸吊越障裝置和機(jī)器人主體裝置，懸吊越障裝置的動(dòng)滑輪光電編碼器復(fù)合裝置的吊鉤起吊機(jī)器人主體裝置，還包括無(wú)線遠(yuǎn)程遙控越障機(jī)構(gòu)、隨動(dòng)跟蹤伺服機(jī)構(gòu)、主體裝置非水平狀態(tài)糾偏機(jī)構(gòu)、無(wú)線監(jiān)控機(jī)構(gòu)、照明機(jī)構(gòu)。
[0006]優(yōu)選的，動(dòng)滑輪光電編碼器復(fù)合裝置的動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)軸與光電編碼器軸、光電編碼器外殼與設(shè)在動(dòng)滑輪外壁的薄壁開口外套環(huán)間均為固定連接，外套環(huán)上設(shè)有可縮徑的環(huán)箍。
[0007]優(yōu)選的，無(wú)線遠(yuǎn)程遙控越障機(jī)構(gòu)中的無(wú)線遙控發(fā)射器與無(wú)線遙控接收器間為無(wú)線電波連接，無(wú)線遙控接收器、第二變頻器、升降卷?yè)P(yáng)電機(jī)依次電連接；無(wú)線遙控接收器、繼電器、俯仰卷?yè)P(yáng)電機(jī)依次電連接；無(wú)線遙控接收器、負(fù)壓發(fā)生器電機(jī)電連接。
[0008]優(yōu)選的，隨動(dòng)跟蹤伺服機(jī)構(gòu)中的光電編碼器、第一可編程PLC、第一變頻器、升降卷?yè)P(yáng)電機(jī)依次電連接。
[0009]優(yōu)選的，主體裝置非水平狀態(tài)糾偏機(jī)構(gòu)中的傾角傳感器、第二可編程PLC、第三變頻器、負(fù)壓發(fā)生器電機(jī)依次電連接，傾角傳感器垂直或水平固定在主體裝置中。
[0010]優(yōu)選的，照明裝置固定在主體裝置外殼后端上方，斜向照射前上方。
[0011]優(yōu)選的，無(wú)線監(jiān)控機(jī)構(gòu)的監(jiān)控?cái)z像頭固定在主體裝置外殼后端上方，監(jiān)控機(jī)器人主體裝置前上方的保潔面的潔凈度，監(jiān)控?cái)z像頭以無(wú)線電波形式反饋到顯示屏上。
[0012]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:1、動(dòng)滑輪光電編碼器復(fù)合裝置上的光電編碼器，把感受動(dòng)滑輪的移動(dòng)方向和速度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并反饋到可編程PLC，確定轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向；2、無(wú)線遠(yuǎn)程遙控越障機(jī)構(gòu)通過(guò)無(wú)線遠(yuǎn)程遙控發(fā)射器和接收器來(lái)控制懸吊臂的俯/仰、負(fù)壓發(fā)生器電機(jī)的開/停及本體裝置升/降，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人主體裝置越障目的。3、主體裝置的非水平狀態(tài)糾偏機(jī)構(gòu)的傾角傳感器把傾角程度的電信號(hào)反饋給PLC，調(diào)整負(fù)壓吸盤運(yùn)動(dòng)速度。4、照明裝置固定在主體裝置上，給刷洗的樓面提供光照，5、無(wú)線監(jiān)控?cái)z像頭監(jiān)視大樓外壁面的狀況及清洗質(zhì)量，檢測(cè)的畫面實(shí)時(shí)傳輸?shù)斤@示屏上，司機(jī)根據(jù)監(jiān)控圖像操控設(shè)備達(dá)到安全高效保潔目的。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1保潔機(jī)器系統(tǒng)裝置圖；
圖2無(wú)線遠(yuǎn)程遙控越障機(jī)構(gòu)的原理框圖；
圖3無(wú)線監(jiān)控機(jī)構(gòu)的原理框圖；
圖4主體裝置非水平狀態(tài)糾偏機(jī)構(gòu)的原理框圖。
[0014]其中，1、光電編碼器，2、第一可編程PLC，3、第一變頻器，4、升降卷?yè)P(yáng)電機(jī)，5、無(wú)線遙控發(fā)射器，6、無(wú)線遙控接收器，7、第二變頻器，8、繼電器，9、負(fù)壓發(fā)生器電機(jī)，10、俯仰卷?yè)P(yáng)電機(jī)，11、監(jiān)控?cái)z像頭，12、顯示屏，13、傾角傳感器，14、第二可編程PLC，15、第三變頻器。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種大樓外壁面保潔機(jī)器人系統(tǒng)控制裝置，包括懸吊越障裝置和機(jī)器人主體裝置，懸吊越障裝置的動(dòng)滑輪光電編碼器復(fù)合裝置的吊鉤起吊機(jī)器人主體裝置，還包括無(wú)線遠(yuǎn)程遙控越障機(jī)構(gòu)、隨動(dòng)跟蹤伺服機(jī)構(gòu)、主體裝置非水平狀態(tài)糾偏機(jī)構(gòu)、無(wú)線監(jiān)控機(jī)構(gòu)、照明機(jī)構(gòu)。機(jī)器人主體裝置用于清洗大樓的外壁，而懸吊越障裝置設(shè)在樓頂上用于懸吊機(jī)器人主體裝置，懸吊越障裝置帶有俯仰角可以調(diào)節(jié)的懸吊臂，懸吊臂連接俯仰卷?yè)P(yáng)電機(jī)10。帶有光電編碼器I的動(dòng)滑輪稱為動(dòng)滑輪光電編碼器復(fù)合裝置，其下方帶有吊鉤，用于吊機(jī)器人主體裝置。
[0016]動(dòng)滑輪光電編碼器復(fù)合裝置的動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)軸與光電編碼器軸、光電編碼器I外殼與設(shè)在動(dòng)滑輪外壁的薄壁開口外套環(huán)間均為固定連接，外套環(huán)上設(shè)有可縮徑的環(huán)箍，動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)用于提升鋼絲繩，光電編碼器I設(shè)在動(dòng)滑輪的防護(hù)罩上，并且光電編碼器I的軸與動(dòng)滑輪中心連接，可以感受動(dòng)滑輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，而光電編碼器I的外殼固定在防護(hù)罩上，在防護(hù)罩上設(shè)有帶有開口的外套環(huán)，光電編碼器I放在里面并且通過(guò)環(huán)箍固定。所述的無(wú)線遠(yuǎn)程遙控越障機(jī)構(gòu)中的無(wú)線遙控發(fā)射器5與無(wú)線遙控接收器6間為無(wú)線電波連接，無(wú)線遙控接收器6、第二變頻器7、升降卷?yè)P(yáng)電機(jī)4依次電聯(lián)接；無(wú)線遙控接收器6、繼電器8、俯仰卷?yè)P(yáng)電機(jī)10依次電連接；無(wú)線遙控接收器6、負(fù)壓發(fā)生器電機(jī)9電連接。
[0017]隨動(dòng)跟蹤伺服機(jī)構(gòu)中的光電編碼器1、第一可編程PLC2、第一變頻器3、升降卷?yè)P(yáng)電機(jī)4依次電連接。所述的主體裝置非水平狀態(tài)糾偏機(jī)構(gòu)中的傾角傳感器13、第二可編程PLC14、第三變頻器15、負(fù)壓發(fā)生器電機(jī)9依次電連接，傾角傳感器13垂直或水平固定在主體裝置中。
[0018]照明裝置固定在主體裝置外殼后端上方，斜向照射前上方。所述的無(wú)線監(jiān)控機(jī)構(gòu)的監(jiān)控?cái)z像頭11固定在主體裝置外殼后端上方，監(jiān)控機(jī)器人主體裝置前上方的保潔面的潔凈度，監(jiān)控?cái)z像頭11以無(wú)線電波形式反饋到顯示屏12上。
[0019]使用該裝置時(shí)，動(dòng)滑輪光電編碼器復(fù)合裝置的光電編碼器I與動(dòng)滑輪連接，來(lái)檢測(cè)動(dòng)滑輪的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，并將檢測(cè)的信號(hào)通過(guò)第一可編程PLC2、第一變頻器3傳給升降卷?yè)P(yáng)電機(jī)4，光電編碼器I把動(dòng)滑輪移動(dòng)的方向和速度量值反饋到第一可編程PLC2，第一可編程PLC2指令第一變頻器3實(shí)現(xiàn)升降卷?yè)P(yáng)電機(jī)4的隨動(dòng)跟蹤伺服控制快慢，升降卷?yè)P(yáng)電機(jī)4是控制動(dòng)滑輪的，如果過(guò)快的話光電編碼器I會(huì)檢測(cè)到信號(hào)控制升降卷?yè)P(yáng)電機(jī)4變慢，反之亦然。無(wú)線遠(yuǎn)程遙控越障機(jī)構(gòu)通過(guò)無(wú)線遙控發(fā)射器5發(fā)送信號(hào)、無(wú)線遙控接收器6接收信號(hào)，傳遞給繼電器8，通過(guò)繼電器8調(diào)整俯仰卷?yè)P(yáng)電機(jī)10。俯仰卷?yè)P(yáng)電機(jī)10的輸出端連接懸吊臂，懸吊臂鉸接，其可以拉動(dòng)懸吊臂調(diào)整懸吊臂俯/仰角度，實(shí)現(xiàn)主體裝置的越障，同時(shí)也可以通過(guò)其控制升降卷?yè)P(yáng)電機(jī)4和負(fù)壓發(fā)生器電機(jī)9。主體裝置非水平狀態(tài)糾偏機(jī)構(gòu)的傾角傳感器13把電信號(hào)反饋給第二可編程PLC14，通過(guò)第三變頻器15控制負(fù)壓發(fā)生器電機(jī)9，負(fù)壓發(fā)生器電機(jī)9用于控制主體裝置上的負(fù)壓吸盤，負(fù)壓吸盤是用于將機(jī)器人主體裝置與墻壁吸引在一起，并通過(guò)負(fù)壓發(fā)生器電機(jī)9控制負(fù)壓吸盤在樓面上的行走快慢，所以負(fù)壓吸盤隨動(dòng)跟蹤伺服，需要調(diào)節(jié)非水平狀態(tài)的時(shí)候加快或者放慢負(fù)壓吸盤的速度，達(dá)到保障機(jī)器人主體裝置始終處于水平狀態(tài)的效果。照明裝置固定在主體裝置上，為夜班保潔提供照明，無(wú)線監(jiān)控機(jī)構(gòu)的監(jiān)控?cái)z像頭11把大樓清洗界面保潔質(zhì)量實(shí)時(shí)顯示到顯示屏12上，司機(jī)/業(yè)主均可根據(jù)監(jiān)控顯示的潔凈度狀況實(shí)現(xiàn)安全高效保潔目的。
[0020]大樓外壁面保潔機(jī)器人系統(tǒng)的控制裝置綜合融匯當(dāng)代的無(wú)線監(jiān)控技術(shù)、無(wú)線遙控技術(shù)、隨動(dòng)跟蹤伺服技術(shù)重點(diǎn)解決了機(jī)器人主體裝置越障難題和智能化運(yùn)行難題。他把保潔工人從高危惡劣環(huán)境中徹底解脫出來(lái)，實(shí)現(xiàn)了安全高效節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的多重目的。
[0021]大樓外壁面保潔機(jī)器人運(yùn)行速度為每分鐘8米到12米，清洗有效幅寬1.5米一上一下兩遍成活，8小時(shí)保潔效率為3600平方米。
[0022]綜上所述，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、成本低廉、工作效率高的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單緊湊，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，便于推廣應(yīng)用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大樓外壁面保潔機(jī)器人系統(tǒng)控制裝置，包括懸吊越障裝置和機(jī)器人主體裝置，其特征在于:懸吊越障裝置的動(dòng)滑輪光電編碼器復(fù)合裝置的吊鉤起吊機(jī)器人主體裝置，還包括無(wú)線遠(yuǎn)程遙控越障機(jī)構(gòu)、隨動(dòng)跟蹤伺服機(jī)構(gòu)、主體裝置非水平狀態(tài)糾偏機(jī)構(gòu)、無(wú)線監(jiān)控機(jī)構(gòu)、照明機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大樓外壁面保潔機(jī)器人系統(tǒng)控制裝置，其特征在于:動(dòng)滑輪光電編碼器復(fù)合裝置的動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)軸與光電編碼器軸、光電編碼器(I)外殼與設(shè)在動(dòng)滑輪外壁的薄壁開口外套環(huán)間均為固定連接，外套環(huán)上設(shè)有可縮徑的環(huán)箍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大樓外壁面保潔機(jī)器人系統(tǒng)控制裝置，其特征在于:無(wú)線遠(yuǎn)程遙控越障機(jī)構(gòu)中的無(wú)線遙控發(fā)射器(5)與無(wú)線遙控接收器(6)間為無(wú)線電波連接，無(wú)線遙控接收器(6)分別與第二變頻器(7)、升降卷?yè)P(yáng)電機(jī)(4)依次電聯(lián)接；無(wú)線遙控接收器(6)、繼電器(8)、俯仰卷?yè)P(yáng)電機(jī)(10)依次電連接；無(wú)線遙控接收器(6)、負(fù)壓發(fā)生器電機(jī)(9)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大樓外壁面保潔機(jī)器人系統(tǒng)控制裝置，其特征在于:隨動(dòng)跟蹤伺服機(jī)構(gòu)中的光電編碼器(1)、第一可編程PLC (2)、第一變頻器(3)、升降卷?yè)P(yáng)電機(jī)(4)依次電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大樓外壁面保潔機(jī)器人系統(tǒng)控制裝置，其特征在于:主體裝置非水平狀態(tài)糾偏機(jī)構(gòu)中的傾角傳感器(13)、第二可編程PLC (14)、第三變頻器(15)、負(fù)壓發(fā)生器電機(jī)(9 )依次電連接，傾角傳感器(13 )垂直或水平固定在主體裝置中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大樓外壁面保潔機(jī)器人系統(tǒng)控制裝置，其特征在于:照明裝置固定在主體裝置外殼后端上方，斜向照射前上方。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大樓外壁面保潔機(jī)器人系統(tǒng)控制裝置，其特征在于:無(wú)線監(jiān)控機(jī)構(gòu)的監(jiān)控?cái)z像頭(11)固定在主體裝置外殼后端上方，監(jiān)控機(jī)器人主體裝置前上方的保潔面的潔凈度，監(jiān)控?cái)z像頭(11)以無(wú)線電波形式反饋到顯示屏(12)上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大樓外壁面保潔機(jī)器人系統(tǒng)控制裝置，涉及外墻清洗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括懸吊越障裝置和機(jī)器人主體裝置，懸吊越障裝置的動(dòng)滑輪光電編碼器復(fù)合裝置的吊鉤起吊機(jī)器人主體裝置，還包括無(wú)線遠(yuǎn)程遙控越障機(jī)構(gòu)、隨動(dòng)跟蹤伺服機(jī)構(gòu)、主體裝置非水平狀態(tài)糾偏機(jī)構(gòu)、無(wú)線監(jiān)控機(jī)構(gòu)、照明機(jī)構(gòu)。該裝置控制效果好，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。
【IPC分類】A47L11-28, A47L11-40
【公開號(hào)】CN104665714
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510110937
【發(fā)明人】郝高林, 郝志國(guó), 王垚, 馮雷, 陳清, 楊振海, 陳 峰, 王自希, 孫娟芳, 馮賽, 李偉, 王超
【申請(qǐng)人】邯鄲開發(fā)區(qū)開元科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年3月15日