一種用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人，包括機(jī)器人主體、多個(gè)運(yùn)動(dòng)手臂模塊以及清潔模塊，其中，多個(gè)運(yùn)動(dòng)手臂模塊均勻設(shè)置在機(jī)器人主體的周邊，清潔模塊活動(dòng)連接在機(jī)器人主體上。本發(fā)明通過設(shè)置在機(jī)器人主體上的多個(gè)運(yùn)動(dòng)手臂模塊和清潔模塊，使其具有強(qiáng)大的越障能力及曲面適應(yīng)能力，且可以單次大面積工作，無需人工重復(fù)搬運(yùn)，且清潔效果好，清洗效率高。
【專利說明】
一種用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及玻璃幕墻的清洗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]高層建筑玻璃幕墻及其它相類似材質(zhì)的外立面清洗是一項(xiàng)繁重而危險(xiǎn)的工作，傳統(tǒng)的高層幕墻清洗方法主要有兩種:一種是用繩索直接吊掛清潔工(俗稱蜘蛛人)在幕墻上作業(yè)，這種方式危險(xiǎn)性很大，許多發(fā)達(dá)國家和地區(qū)(如美國、中國香港等)都已將其明令禁止;第二種是靠樓頂軌道車和升降平臺(tái)承載清潔工進(jìn)行幕墻的清洗，但這種方式也未能根本消除工人的危險(xiǎn)，而且操作成本極高。
[0003]在大量采用幕墻作為建筑外飾的今天，傳統(tǒng)的幕墻清洗方法已無法適應(yīng)新式建筑的需求，目前，市面上也開始出現(xiàn)了一些智能擦窗機(jī)，這些擦窗機(jī)大多適用于小范圍的單塊的玻璃清潔，運(yùn)動(dòng)軌跡也只能是直線、平面。然而現(xiàn)代高層建筑大多光怪陸離、奇形怪狀，其上的玻璃幕墻也不乏曲面，單憑現(xiàn)有的擦窗機(jī)難以獨(dú)立完成對(duì)高層玻璃幕墻的清洗工作。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中高層玻璃幕墻難以清洗的問題。
[0005]本發(fā)明提供了一種用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人，包括機(jī)器人主體、多個(gè)運(yùn)動(dòng)手臂模塊以及清潔模塊，其中，多個(gè)運(yùn)動(dòng)手臂模塊均勻設(shè)置在機(jī)器人主體的周邊，清潔模塊活動(dòng)連接在機(jī)器人主體上。
[0006]進(jìn)一步的，運(yùn)動(dòng)手臂模塊包括依次活動(dòng)連接的末端吸盤、關(guān)節(jié)軸承和通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)的多個(gè)關(guān)節(jié)。
[0007]進(jìn)一步的，多個(gè)關(guān)節(jié)包括依次連接的一個(gè)第一臂關(guān)節(jié)和兩個(gè)第一肘關(guān)節(jié)，第一臂關(guān)節(jié)與第一肘關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)平面相互垂直。
[0008]進(jìn)一步的，清潔模塊包括具有5自由度的清潔手臂和設(shè)置在該清潔手臂末端的清潔組件。
[0009]進(jìn)一步的，具有5自由度的清潔手臂包括依次連接的繞X向轉(zhuǎn)動(dòng)的第二臂關(guān)節(jié)和4個(gè)繞Z向轉(zhuǎn)動(dòng)的第二肘關(guān)節(jié)，清潔組件設(shè)置在第二肘關(guān)節(jié)的末端。
[0010]進(jìn)一步的，清潔組件包括設(shè)置在兩邊的清潔頭裝置、設(shè)置在下方的污水收集口、設(shè)置在清潔頭裝置上方的清水噴口以及設(shè)置在中部的清潔刷輥和吸塵裝置。
[0011 ]進(jìn)一步的，兩邊的清潔頭裝置為可拆卸連接。
[0012]進(jìn)一步的，清潔頭裝置包括依次設(shè)置的第一刮條、擦條和第二刮條。
[0013]進(jìn)一步的，機(jī)器人主體上還設(shè)置有運(yùn)動(dòng)控制模塊、真空發(fā)生模塊、水循環(huán)模塊，其中，清潔組件與水循環(huán)模塊連通，末端吸盤與真空發(fā)生模塊連接，運(yùn)動(dòng)控制模塊用于對(duì)各模塊進(jìn)行控制。
[0014]進(jìn)一步的，還包括傳感器模塊，該傳感器模塊包括加速度傳感器、超聲傳感器、紅外傳感器、壓力傳感器、位置傳感器和傾角儀，其中，加速度傳感器設(shè)置在機(jī)器人主體上;超聲傳感器設(shè)置于運(yùn)動(dòng)手臂模塊的末端、機(jī)器人主體的前端和清潔頭裝置前端;紅外傳感器設(shè)置在機(jī)器人主體的前端;壓力傳感器設(shè)置在吸盤上;位置傳感器和傾角儀分別設(shè)置在各關(guān)節(jié)上。
[0015]采用上述本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是:通過設(shè)置在機(jī)器人主體上的多個(gè)運(yùn)動(dòng)手臂模塊和清潔模塊，使其具有強(qiáng)大的越障能力及曲面適應(yīng)能力，且可以單次大面積工作，無需人工重復(fù)搬運(yùn)，且清潔效果好，清洗效率高。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖1中運(yùn)動(dòng)手臂模塊200的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為圖1中清潔模塊300的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為圖3中清潔組件320的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]
【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
[0022]本發(fā)明公開了一種用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人，如圖1所示，包括機(jī)器人主體100、多個(gè)運(yùn)動(dòng)手臂模塊200以及清潔模塊300，其中，多個(gè)運(yùn)動(dòng)手臂模塊200均勻設(shè)置在機(jī)器人主體100的周邊，清潔模塊300活動(dòng)連接在機(jī)器人主體100上。
[0023]如圖2所示，在本發(fā)明實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)手臂模塊200包括依次活動(dòng)連接的末端吸盤210、關(guān)節(jié)軸承220和通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)的多個(gè)關(guān)節(jié)。其中，多個(gè)關(guān)節(jié)包括依次連接的一個(gè)第一臂關(guān)節(jié)231和兩個(gè)第一肘關(guān)節(jié)232，第一臂關(guān)節(jié)231與第一肘關(guān)節(jié)232的運(yùn)動(dòng)平面相互垂直。具體的，在本實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)手臂模塊200可以有6個(gè)，其均勻分布在機(jī)器人主體100的周邊，在工作時(shí)兩兩動(dòng)作，從而保持平衡。
[0024]如圖3、圖4所示，在本發(fā)明上述實(shí)施例中，清潔模塊300則可以包括具有5自由度的清潔手臂和設(shè)置在該清潔手臂末端的清潔組件320。其中，具有5自由度的清潔手臂包括依次連接的繞X向轉(zhuǎn)動(dòng)的第二臂關(guān)節(jié)311和4個(gè)繞Z向轉(zhuǎn)動(dòng)的第二肘關(guān)節(jié)312，而清潔組件320則設(shè)置在第二肘關(guān)節(jié)312的末端;清潔組件320還包括設(shè)置在兩邊的清潔頭裝置321、設(shè)置在下方的污水收集口 322、設(shè)置在清潔頭裝置上方的清水噴口 323以及設(shè)置在中部的清潔刷輥324和吸塵裝置325。具體的，清潔頭裝置還包括依次設(shè)置的第一刮條3211、擦條3212和第二刮條3213。在本實(shí)施例中，清潔頭裝置為可拆卸連接，拆卸后可與幕墻檢測(cè)裝置進(jìn)行替換，從而本發(fā)明的機(jī)器人還可以用作對(duì)幕墻進(jìn)行檢測(cè)。
[0025]在本發(fā)明實(shí)施例中，機(jī)器人主體100上還設(shè)置有運(yùn)動(dòng)控制模塊101、真空發(fā)生模塊102、水循環(huán)模塊103以及中央控制器104，其中，水循環(huán)模塊103與清潔組件320連連接;真空發(fā)生模塊102與運(yùn)動(dòng)手臂模塊200中的吸盤210分別連接;運(yùn)動(dòng)控制模塊101與各運(yùn)動(dòng)手臂模塊200以及清潔模塊300連接，用于控制運(yùn)動(dòng)手臂模塊200以及清潔模塊300的運(yùn)動(dòng)方向和位置;中央控制器104則用于對(duì)各模塊進(jìn)行控制。
[0026]具體的，還可以包括傳感器模塊，其中，傳感器模塊包括加速度傳感器、超聲傳感器、紅外傳感器、壓力傳感器、位置傳感器和傾角儀。加速度傳感器設(shè)置在機(jī)器人主體上，用于采集機(jī)器人主體的姿態(tài)信息;超聲傳感器設(shè)置于運(yùn)動(dòng)手臂模塊的末端、機(jī)器人主體的前端和清潔頭裝置前端，用于距離和障礙物的檢測(cè);紅外傳感器設(shè)置在機(jī)器人主體的前端，用于與距離和障礙物檢測(cè)的傳感器融合;壓力傳感器設(shè)置在吸盤上，用于末端吸盤到位和工作狀態(tài)的檢測(cè);位置傳感器和傾角儀則分別設(shè)置在各關(guān)節(jié)上，用于各關(guān)節(jié)的位置檢測(cè)。
[0027]另外，還可以在機(jī)器人上設(shè)置安全保護(hù)模塊，該安全保護(hù)模塊可以包括安全繩和分別連接安全繩的卷揚(yáng)單元，其中，安全繩可以有兩根，分別安裝于機(jī)器人主體上，從而進(jìn)一步提高了機(jī)器人作業(yè)的安全性。
[0028]以下進(jìn)一步說明本發(fā)明實(shí)施例的工作原理，在本實(shí)施例中，6個(gè)運(yùn)動(dòng)手臂模塊均勻分布在機(jī)器人主體的兩側(cè)，在工作時(shí)兩兩動(dòng)作，動(dòng)作的兩只運(yùn)動(dòng)手臂模塊的末端吸盤中無真空，而不動(dòng)作的4只運(yùn)動(dòng)手臂模塊中發(fā)生真空，從而牢牢吸附于玻璃平面之上。動(dòng)作的兩只運(yùn)動(dòng)手臂模塊各有3個(gè)自由度，可實(shí)現(xiàn)繞z向轉(zhuǎn)動(dòng)和繞y向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而輕松實(shí)現(xiàn)上、下、左、右和越障的運(yùn)動(dòng)需求，如此兩兩交替往復(fù)，實(shí)現(xiàn)幕墻清洗機(jī)器人在各種角度平面的靈活移動(dòng)和固定。在清洗玻璃幕墻時(shí)，通過清潔組件上方的清水噴口噴出的水，沖刷過清潔組件后流入污水收集口，經(jīng)污水收集口進(jìn)入機(jī)器人主體的水循環(huán)模塊，通過過濾裝置過濾后再次回到水循環(huán)模塊的清水箱中，從而可以重復(fù)利用水資源。在本實(shí)施例中，兩組清潔頭裝置可以分別收起或放下，同時(shí)兩組清潔頭裝置上方的清水噴口可分別控制開啟或關(guān)閉。
[0029]本發(fā)明提供的用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人，通過設(shè)置在機(jī)器人主體上的多個(gè)運(yùn)動(dòng)手臂模塊和清潔模塊，使其具有強(qiáng)大的越障能力及曲面適應(yīng)能力，可以適應(yīng)幾乎所有大樓的幕墻清洗工作，且可以單次大面積工作，無需人工重復(fù)搬運(yùn)，且清潔效果好，清洗效率高。
[0030]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟;而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
[0031]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人，其特征在于，包括機(jī)器人主體、多個(gè)運(yùn)動(dòng)手臂模塊以及清潔模塊，所述多個(gè)運(yùn)動(dòng)手臂模塊均勻設(shè)置在機(jī)器人主體的周邊，所述清潔模塊活動(dòng)連接在機(jī)器人主體上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)手臂模塊包括依次活動(dòng)連接的末端吸盤、關(guān)節(jié)軸承和通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)的多個(gè)關(guān)節(jié)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人，其特征在于，所述多個(gè)關(guān)節(jié)包括依次連接的一個(gè)第一臂關(guān)節(jié)和兩個(gè)第一肘關(guān)節(jié)，所述第一臂關(guān)節(jié)與第一肘關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)平面相互垂直。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人，其特征在于，所述清潔模塊包括具有5自由度的清潔手臂和設(shè)置在所述清潔手臂末端的清潔組件。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人，其特征在于，所述具有5自由度的清潔手臂包括依次連接的繞X向轉(zhuǎn)動(dòng)的第二臂關(guān)節(jié)和4個(gè)繞Z向轉(zhuǎn)動(dòng)的第二肘關(guān)節(jié)，所述清潔組件設(shè)置在所述第二肘關(guān)節(jié)的末端。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人，其特征在于，所述清潔組件包括設(shè)置在兩邊的清潔頭裝置、設(shè)置在下方的污水收集口、設(shè)置在所述清潔頭裝置上方的清水噴口以及設(shè)置在中部的清潔刷輥和吸塵裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人，其特征在于，所述兩邊的清潔頭裝置為可拆卸連接。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人，其特征在于，所述清潔頭裝置包括依次設(shè)置的第一刮條、擦條和第二刮條。9.根據(jù)權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)器人主體上還設(shè)置有運(yùn)動(dòng)控制模塊、真空發(fā)生模塊、水循環(huán)模塊，所述清潔組件與所述水循環(huán)模塊連通，所述末端吸盤與真空發(fā)生模塊連接，所述運(yùn)動(dòng)控制模塊用于對(duì)各模塊進(jìn)行控制。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機(jī)器人，其特征在于，還包括傳感器模塊，所述傳感器模塊包括加速度傳感器、超聲傳感器、紅外傳感器、壓力傳感器、位置傳感器和傾角儀，所述加速度傳感器設(shè)置在機(jī)器人主體上，所述超聲傳感器設(shè)置于運(yùn)動(dòng)手臂模塊的末端、機(jī)器人主體的前端和清潔頭裝置前端，所述紅外傳感器設(shè)置在機(jī)器人主體的前端，所述壓力傳感器設(shè)置在吸盤上，所述位置傳感器和傾角儀分別設(shè)置在各關(guān)節(jié)上。
【文檔編號(hào)】E04G23/00GK106073650SQ201610339835
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月22日
【發(fā)明人】張宏
【申請(qǐng)人】昆山伊娃機(jī)器人有限公司