專利名稱：用于清潔管道內(nèi)壁的遙控機(jī)器人以及使用該遙控機(jī)器人的遙控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于清潔管道內(nèi)壁的遙控機(jī)器人以及一種用于清潔管道內(nèi)壁的控制系統(tǒng)，更具體而言，涉及這樣的遙控機(jī)器人以及控制系統(tǒng)，其用于無論管道的斜度如何 變化都有效地清潔管道的側(cè)壁、頂壁和底壁，并且用于實(shí)時(shí)地或者在清潔過程之后輕易檢 查管道的清潔狀況，從而提高管道的清潔狀況并減少清潔時(shí)間。
背景技術(shù)：
為了無論室外溫度如何變化都將室內(nèi)溫度保持在合適范圍，大部分建筑物中普遍 安裝有空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。而且，管道從空氣調(diào)節(jié)設(shè)備連接至各種位置，從而使得被調(diào)節(jié)的空氣 流通于整個(gè)建筑物。隨著時(shí)間的推移，灰塵、污垢、真菌等(此后在說明書和權(quán)利要求中簡(jiǎn)稱為“灰 塵”)開始累積在管道內(nèi)壁上，因此被調(diào)節(jié)但在通過管道供給的過程中被灰塵污染的空氣， 導(dǎo)致建筑物中的人們?nèi)旧虾粑膊≈T如哮喘、支氣管炎。而且，來自管道的灰塵也給建筑物 中的電器——諸如電腦——造成麻煩。此外，當(dāng)許多灰塵粘著在管道內(nèi)壁上時(shí)，空氣調(diào)節(jié)效 率也降低。因此，有必要周期性地徹底清除管道灰塵。然而，由于管道的內(nèi)部太窄使得工人無法進(jìn)入，并且管道不足以支撐工人的重量， 所以僅可能通過使用遙控清潔機(jī)器人來清潔管道內(nèi)部。常規(guī)的清潔機(jī)器人通過轉(zhuǎn)動(dòng)具有與管道高度對(duì)應(yīng)的直徑的刷子來清潔管道內(nèi)壁。 因此，當(dāng)管道高度變化時(shí)，刷子應(yīng)被更換以配合改變后的管道高度，從而需要花費(fèi)長(zhǎng)時(shí)間來 清潔管道。替代性地，常規(guī)的清潔機(jī)器人有可能使用較小的刷子，然而這將導(dǎo)致花費(fèi)更長(zhǎng)的 時(shí)間來分別清潔管道的每個(gè)壁，例如，依次清潔側(cè)壁、頂壁和底壁。尤其是，由于常規(guī)清潔機(jī)器人的刷子位于機(jī)器人的固定位置，所以當(dāng)常規(guī)清潔機(jī) 器人清潔管道的向上或向下傾斜區(qū)域時(shí)，一些部分不能被刷到，從而不能使用常規(guī)清潔機(jī) 器人清潔到所有的內(nèi)壁。據(jù)此，非常需要在短時(shí)間內(nèi)清潔管道的內(nèi)部和內(nèi)壁的每個(gè)角落。與此同時(shí)，常規(guī)的清潔機(jī)器人的刷子位于固定高度，因此清潔公司需要兩種機(jī)器 人，即用于清潔小高度管道的機(jī)器人和用于清潔大高度管道的機(jī)器人，以清潔具有不同高 度的管道。此外，由于常規(guī)的清潔機(jī)器人僅使用刷子去除管道內(nèi)壁的灰塵，所以需要安裝灰 塵收集器，以收集從管道內(nèi)壁脫離的灰塵，并從管道移除灰塵。然而，在使用清潔機(jī)器人清 潔管道內(nèi)部之后，再將灰塵移除器安裝到管道上是麻煩的。與此同時(shí)，盡管常規(guī)清潔機(jī)器人可以比工人的雙手更可靠且徹底地清潔管道內(nèi) 部，然而在清潔之后無法檢查整個(gè)管道內(nèi)部的清潔狀況。有時(shí)，清潔公司拍攝部分管道以證明清潔的徹底性。然而，抽樣部分的照片不能保 證整個(gè)區(qū)域的清潔狀況。因此，建筑物的業(yè)主不相信清潔公司從而不愿清潔該建筑物中的管道內(nèi)部，因此嚴(yán)重后果是，建筑物中的人們?nèi)员┞队谑芪廴镜谋徽{(diào)節(jié)空氣。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的這些缺點(diǎn)。本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供這樣的遙控機(jī)器 人該遙控機(jī)器人即使當(dāng)管道的高度或管道的斜度變化時(shí)仍能在管道中的任意位置處同時(shí) 清潔管道的頂壁、底壁和側(cè)壁，并且能夠徹底清潔每個(gè)角落。而且，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供這樣的遙控機(jī)器人該遙控機(jī)器人能夠通過組 合兩個(gè)以上的分段連桿來調(diào)節(jié)連桿的長(zhǎng)度，從而能夠用單個(gè)清潔機(jī)器人來清潔各種高度的管道。此外，本發(fā)明的另一目的在于提供這樣的遙控機(jī)器人該遙控機(jī)器人用至少一個(gè) 不被清潔裝置妨礙的攝像機(jī)來獲取圖像，以幫助控制所述機(jī)器人并檢查清潔狀況。另外，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供這樣的遙控機(jī)器人該遙控機(jī)器人使灰塵從管 道內(nèi)壁脫離，并同時(shí)通過抽吸管道內(nèi)壁來從管道內(nèi)部移除灰塵，從而通過機(jī)器人的一次通 行來完成清潔。并且，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供這樣的遙控機(jī)器人該遙控機(jī)器人能夠從化學(xué) 管道內(nèi)部去除灰塵(例如，對(duì)人體有害的化學(xué)灰塵)，而不使對(duì)人體有害的化學(xué)灰塵擴(kuò)散到 附近。此外，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供這樣的遙控機(jī)器人該遙控機(jī)器人能夠有效地 清潔管道內(nèi)壁而不破壞內(nèi)壁。而且，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供這樣的遙控清潔系統(tǒng)該遙控清潔系統(tǒng)實(shí)時(shí)地 輕易確認(rèn)管道的清潔狀況，以能夠逐個(gè)角落地進(jìn)行清潔；或者在清潔之后，以使得機(jī)器人的 操作者能夠逐個(gè)角落地檢查管道內(nèi)部。因此，本發(fā)明的另一目的在于，使建筑物的業(yè)主能夠簡(jiǎn)單地檢查整個(gè)管道內(nèi)部的 清潔狀況，以使業(yè)主不再因?yàn)椴幌嘈殴艿赖那鍧崰顩r而不愿清潔管道內(nèi)部，從而促使業(yè)主 清潔管道，以免建筑物中的人們暴露于在管道中受污染的被調(diào)節(jié)空氣。而且，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，控制清潔機(jī)器人的操作者能夠在視覺上實(shí)時(shí)檢查 清潔狀況，從而更徹底地清潔管道內(nèi)部。此外，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，清潔機(jī)器人可自由地沿著管道移動(dòng)，而不會(huì)迷失在 黑暗和復(fù)雜的管道中。發(fā)明構(gòu)造 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于清潔管道內(nèi)壁的遙控機(jī)器人，該遙控 機(jī)器人包括推車，其通過遙控在管道中可移動(dòng)；至少一個(gè)第一連桿，其樞軸連接至所述推 車，并相對(duì)于所述推車可旋轉(zhuǎn)；第一驅(qū)動(dòng)單元，其驅(qū)動(dòng)所述第一連桿相對(duì)于所述推車旋轉(zhuǎn)； 至少一個(gè)第二連桿，其樞軸連接至所述第一連桿，并相對(duì)于所述第一連桿可旋轉(zhuǎn)；第二驅(qū)動(dòng) 單元，其驅(qū)動(dòng)所述第二連桿相對(duì)于所述第一連桿旋轉(zhuǎn)；以及清潔裝置，其安裝在第二連桿 處，用于使灰塵從管道內(nèi)壁脫離。即是說，由于具有清潔裝置的第一連桿樞軸連接至被遙控的推車，所以即使當(dāng)管 道具有不規(guī)則的傾斜路徑時(shí)，所述清潔裝置可通過控制第二連桿同時(shí)清潔底壁、頂壁和任一側(cè)壁，從而在短時(shí)間內(nèi)更加干凈地迅速清潔管道的內(nèi)部。更具體而言，常規(guī)清潔機(jī)器人僅能夠通過其清潔裝置來清潔有限的區(qū)域，而根據(jù) 本發(fā)明的清潔機(jī)器人可清潔低于清潔機(jī)器人的輪子的延伸區(qū)域，因?yàn)槠淝鍧嵮b置位于相對(duì) 于第一連桿可旋轉(zhuǎn)的第二連桿上，并且所述第一連桿樞軸連接至推車從而相對(duì)于推車可旋 轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)管道急劇向下傾斜時(shí)，由于第一連桿可向下旋轉(zhuǎn)，從而第二連桿的底端可接觸 向下傾斜的管道的底壁，所以根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器人可清潔管道的向下傾斜的底壁。類 似地，當(dāng)管道急劇向上傾斜時(shí)，由于第一連桿可旋轉(zhuǎn)，從而第一連桿的自由端的位置可與所 述推車持平或者高于所述推車，從而第二連桿的上端可接觸向上傾斜的管道的頂壁，所以 根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器人可清潔管道的向上傾斜的頂壁。在這里，第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元的形式可以是由壓縮空氣操作的氣動(dòng)馬達(dá) 或電動(dòng)馬達(dá)，或者可以是液壓缸或電動(dòng)缸，以分別轉(zhuǎn)動(dòng)第一連桿和第二連桿。在第一驅(qū)動(dòng)單 元的形式是液壓缸或電動(dòng)缸的情況下，通過將所述缸的一端樞軸固定至推車，并將所述缸 的另一端樞軸固定至第一連桿，然后通過拉伸或壓縮所述缸的長(zhǎng)度，可使第一連桿相對(duì)于 推車旋轉(zhuǎn)。類似地，在第二驅(qū)動(dòng)單元的形式是液壓缸或電動(dòng)缸的情況下，通過將所述缸的一 端樞軸固定至第一連桿，并將所述缸的另一端樞軸固定至第二連桿，然后通過拉伸或壓縮 缸體的長(zhǎng)度，可使第二連桿相對(duì)于第一連桿旋轉(zhuǎn)。然而，更有效率的是，將氣動(dòng)馬達(dá)或電動(dòng) 馬達(dá)應(yīng)用于第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元。所述第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元以及清潔裝 置的驅(qū)動(dòng)單元的形式可以是上文未描述的其他裝置。此外，在根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器人經(jīng)過管道高度變化區(qū)域的情況下，通過改變第 二連桿與第一連桿的相對(duì)角度，清潔機(jī)器人可使第二連桿帶有清潔裝置的那端接觸或逼近 頂壁或底壁，從而能夠在短時(shí)間內(nèi)不間斷地高效清潔管道的內(nèi)部。因此，由于第一連桿被安裝為相對(duì)于所述推車旋轉(zhuǎn)，所以根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器 人具有以下有益效果第二連桿的任一端可輕易接觸或逼近頂壁——即使在向上傾斜區(qū)域 中，或底壁——即使在向下傾斜區(qū)域中，從而能夠不間斷地清潔管道的每個(gè)壁。在這里，希望第二連桿被形成為一對(duì)，該對(duì)第二連桿中的每一個(gè)連桿沿橫向方向 相互分開。此外，該對(duì)第二連桿通過連接構(gòu)件相互連接以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。以這樣的構(gòu)造，根據(jù)本發(fā)明的清潔裝置被布置在那些第二連桿的一個(gè)端部之間的 上部區(qū)域、那些第二連桿的另一個(gè)端部之間的底部區(qū)域，以及沿著第二連桿外表面的側(cè)區(qū)， 從而，這些清潔裝置同時(shí)接觸或逼近頂壁和底壁，具有擴(kuò)展的清潔接觸區(qū)。尤其是，當(dāng)該對(duì)第二連桿被形成為沿橫向方向相互分開時(shí)，更容易控制管道中的清潔機(jī)器人。具體而言，需要有至少一個(gè)攝像機(jī)和照明燈以觀察管道內(nèi)部，從而控制清潔機(jī) 器人的移動(dòng)并檢查管道內(nèi)部的清潔狀況。然而，如果用于清潔頂壁、底壁和側(cè)壁的清潔裝 置——諸如刷子——被固定到一個(gè)連桿，那么所述清潔裝置——諸如刷子——將遮擋清潔 機(jī)器人的視線，于是很難控制清潔機(jī)器人的移動(dòng)，從而機(jī)器人將不能提前發(fā)現(xiàn)傾斜區(qū)域或 凹陷區(qū)域，因此可能會(huì)在清潔過程中由于失去平衡而從管道的內(nèi)部摔落，或者機(jī)器人可能 會(huì)損壞管道中的設(shè)備，諸如凸出在管道內(nèi)壁上的溫度傳感器或者流率傳感器。因此，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的該對(duì)第二連桿被布置為沿橫向方向相互分開，并且清潔裝 置被布置在第二連桿之間的兩端部區(qū)域時(shí)，由于清潔裝置圍繞形成矩形的空的空間，所以 根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器人可通過該矩形的空的空間使用前攝像機(jī)和前照明燈獲得視線。在這里，前攝像機(jī)和前照明燈被形成為在水平方向上可旋轉(zhuǎn)，從而獲得右前方圖像和左前方 圖像。另一方面，僅當(dāng)清潔裝置接觸或逼近管道的頂壁或底壁時(shí)，清潔機(jī)器人才可徹底 清潔管道內(nèi)壁。然而，管道高度因管道用途或建筑物類型而差異懸殊。據(jù)此，曾使用不同的 清潔機(jī)器人來清潔不同的管道，每種清潔機(jī)器人具有安裝在配合管道高度的不同高度的具 備不同直徑的刷子。然而，對(duì)于許多清潔公司而言，設(shè)立配合每種管道高度的多種清潔機(jī)器 人成本太高，并且根據(jù)因管道區(qū)域而異的高度來更換清潔機(jī)器人花費(fèi)時(shí)間太長(zhǎng)。因此，通過 連接兩個(gè)以上分段連桿形成所述第二連桿，根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器人控制了該第二 連桿的 長(zhǎng)度，從而，無論管道高度如何變化，都可僅使用一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器人來清潔管道 的整個(gè)內(nèi)部。而且，清潔裝置在沿著第二連桿外側(cè)的至少一個(gè)區(qū)域和/或那些第二連桿的端部 之間包括刷子，借此粘著在內(nèi)壁上的灰塵可被刷子的機(jī)械接觸去除。在這里，清潔裝置在第二連桿處包括狹縫或噴嘴，以向內(nèi)壁吹送壓縮空氣，所述狹 縫或噴嘴通過空氣通路被連接，以供應(yīng)壓縮空氣，借此，在管道內(nèi)壁不能與清潔裝置相接觸 的情況下，管道內(nèi)壁被壓縮氣體清潔。而且，除了上述刷子或狹縫、噴嘴之外，所述清潔裝置還包括抽吸裝置，從而能夠 從管道內(nèi)收集灰塵，而不使灰塵充滿管道，并且在用刷子和/或高壓氣體使灰塵從內(nèi)壁脫 離之后立即收集灰塵。此外，所述清潔裝置在抽吸裝置的抽吸開口處包括用于收集灰塵的抽吸裝置和用 于去除粘著在內(nèi)壁上的灰塵的刷子，借此可以在清潔過程中一次性地實(shí)現(xiàn)去除和收集過程。另一方面，本發(fā)明提供了一種用于清潔管道內(nèi)壁的遙控機(jī)器人清潔系統(tǒng)，其包括 遙控機(jī)器人，其包含在管道內(nèi)可移動(dòng)的推車、用于從管道的內(nèi)壁上去除灰塵的清潔裝置、至 少一個(gè)相對(duì)于推車可旋轉(zhuǎn)的連桿、從推車面向前方的前攝像機(jī)、以及從推車面向后方的后 攝像機(jī)；控制單元，其遙控推車的移動(dòng)以及連桿相對(duì)于推車的旋轉(zhuǎn)；以及顯示單元，其至少 分兩屏同時(shí)顯示由前攝像機(jī)獲取的前方圖像和由后攝像機(jī)獲取的后方圖像；其中可通過將 清潔之前的前方圖像和清潔之后的后方圖像相比較來檢查管道的清潔狀況。即是說，當(dāng)清潔機(jī)器人在管道中清潔并移動(dòng)時(shí)，操作者可通過用前攝像機(jī)拍攝清 潔機(jī)器人的前方未清潔視野以及用后攝像機(jī)拍攝清潔機(jī)器人的后方已清潔視野來實(shí)時(shí)地 檢查管道內(nèi)部的清潔狀況，從而可基于由前攝像機(jī)拍攝的視野更徹底地清潔管道內(nèi)部。根據(jù)本發(fā)明的遙控機(jī)器人清潔系統(tǒng)進(jìn)一步包括存儲(chǔ)單元，其用于存儲(chǔ)被顯示單元 顯示的圖像數(shù)據(jù)。因此，由前攝像機(jī)拍攝的、被顯示單元觀察到、并被存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)在任何 存儲(chǔ)介質(zhì)中的清潔狀況，也可在清潔過程之后被除了操作者之外的任何人檢查。在這里，存 儲(chǔ)介質(zhì)可以是記錄由前攝像機(jī)拍攝的前方未清潔動(dòng)態(tài)圖像或由后攝像機(jī)拍攝的后方已清 潔動(dòng)態(tài)圖像中的至少一個(gè)的錄像帶，并且也可以是⑶、DVD、USB存儲(chǔ)器、硬盤等中的一種， 優(yōu)選地記錄并同時(shí)檢查清潔之前的前方視野和清潔之后的后方視野。在這里，所存儲(chǔ)的圖 像可以以靜態(tài)圖像或動(dòng)態(tài)影像的形式播放。而且，無論介質(zhì)的類型如何，清潔之前的前方視 野和清潔之后的后方視野可被同時(shí)顯示，從而輕易檢查管道內(nèi)部的清潔程度。即是說，從前客戶僅能基于由清潔公司提供的數(shù)個(gè)不可信的圖片來檢查清潔狀況，但是本發(fā)明基于由前攝像機(jī)和后攝像機(jī)在清潔之前和之后拍攝的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)圖像，實(shí)時(shí)地或在清潔過程之后檢查管道的整個(gè)內(nèi)部的清潔狀況，借此可基于整個(gè)管道的可信圖像 來仔細(xì)且輕易地檢查管道的清潔狀況。因此，使用本發(fā)明的清潔公司可獲得客戶——即建筑物的業(yè)主——的更多信任，而建筑物的業(yè)主基于信任變得愿意清潔他們的建筑物，借此各種建筑物中的人們將不再呼 吸受污染的被調(diào)節(jié)空氣。與此同時(shí)，清潔機(jī)器人在管道中的位置被檢測(cè)，顯示單元在分屏中將清潔機(jī)器人的位置顯示在管道布局圖上。即是說，可通過附著于清潔機(jī)器人的位置檢測(cè)器來獲得清潔機(jī)器人的位置，或可通過檢測(cè)推車的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)數(shù)然后從初始位置反推而獲得清潔機(jī)器人的位置。然后，由于清潔機(jī)器人的位置被標(biāo)示在管道布局圖上，所以盡管管道黑暗且復(fù) 雜，操作者仍能夠輕易地移動(dòng)清潔機(jī)器人，而不碰撞管壁。而且，根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器人進(jìn)一步包括第二攝像機(jī)，以拍攝正在被清潔裝置清潔的區(qū)域的視野，然后在分屏中顯示該視野，從而操作者可以檢查正在被清潔裝置清潔的區(qū)域的清潔狀況，然后基于在分屏中顯示的清潔圖像決定使清潔機(jī)器人前進(jìn)還是停留。此外，本發(fā)明提供了一種存儲(chǔ)介質(zhì)，諸如⑶、DVD、硬盤、USB存儲(chǔ)器和錄像帶，所述存儲(chǔ)介質(zhì)可以選擇性地且同時(shí)地顯示管道內(nèi)部的清潔之前的前方視野和清潔之后的后方 視野。而且，本發(fā)明提供了一種管道清潔機(jī)器人遙控系統(tǒng)。所述管道清潔機(jī)器人包含通 過遙控在管道內(nèi)可移動(dòng)的推車；安裝在相對(duì)于推車可旋轉(zhuǎn)的一對(duì)連桿上的用于從管道內(nèi)壁 去除灰塵的清潔裝置；從推車面向前方的前攝像機(jī)；以及從推車面向后方的后攝像機(jī)。所 述遙控系統(tǒng)包括控制單元，其用于遙控推車的移動(dòng)和所述一對(duì)連桿的旋轉(zhuǎn)；以及顯示單 元，其用于在清潔管道時(shí)同時(shí)顯示由遙控機(jī)器人的前攝像機(jī)獲取的前方未清潔的內(nèi)部管道 圖像以及由遙控機(jī)器人的后攝像機(jī)獲取的后方已清潔的內(nèi)部管道圖像，由此操作者可以實(shí) 時(shí)地檢查管道內(nèi)部的清潔狀況，并控制清潔機(jī)器人徹底清潔每個(gè)角落。有益效果本發(fā)明提供了這樣的遙控清潔機(jī)器人該遙控清潔機(jī)器人通過同時(shí)接觸或逼近頂壁、底壁和任一側(cè)壁進(jìn)行清潔來縮短總體清潔時(shí)間，并且即使在清潔機(jī)器人經(jīng)過管道的向上傾斜區(qū)域或向下傾斜區(qū)域時(shí)，也不間斷地逐個(gè)角落進(jìn)行清潔。而且，本發(fā)明能夠根據(jù)待清潔管道的形狀，通過改變分段連桿的數(shù)目及長(zhǎng)度來調(diào)節(jié)清潔裝置——諸如刷子——的分布長(zhǎng)度(這是因?yàn)樗銮鍧嵮b置被布置在所述的一對(duì)第 二連桿周圍，并且所述第二連桿由兩個(gè)以上的分段連桿連接而成)，借此可使用一個(gè)清潔機(jī) 器人來清潔不同的管道。此外，根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器人可透過被清潔裝置圍繞的矩形的空的空間來觀察管道的前方區(qū)域，而不被清潔裝置——諸如刷子——遮擋。并且，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在短時(shí)間內(nèi)一次性地去除并收集灰塵，而不使灰塵在管道內(nèi) 四處流動(dòng)，并且不需要灰塵收集器(這是因?yàn)樗銮鍧嵮b置包括用于收集灰塵的抽吸裝置，以及位于抽吸裝置的抽吸開口處的用于去除粘著在內(nèi)壁上的灰塵的刷子)。而且，本發(fā)明能夠在清潔機(jī)器人沿著管道的傾斜區(qū)域移動(dòng)時(shí)更輕易地清潔內(nèi)壁，因?yàn)槌槲b置的開口總是面向頂壁或底壁。
另一方面，本發(fā)明能夠通過實(shí)時(shí)地檢查并比較清潔之前的前方視野和清潔之后的 后方視野來使操作者將清潔過程進(jìn)行下去，管道的整個(gè)壁可被逐個(gè)角落地清潔，而不會(huì)有 任何未清潔區(qū)域。
此外，通過分屏同時(shí)觀察在清潔過程中存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)——諸如硬盤、USB存儲(chǔ) 器、CD、DVD和錄像帶——中的清潔之前的圖像(即由前攝像機(jī)拍攝的前方視野)和清潔之 后的圖像(即由后攝像機(jī)拍攝的后方視野)，本發(fā)明能夠使任何人仔細(xì)檢查管道的最終清 潔狀況，一如清潔過程正在進(jìn)行。因此，本發(fā)明從心理上迫使清潔公司逐個(gè)角落地清潔管道的整個(gè)內(nèi)部，而非僅充 分清潔任何人都容易檢查清潔狀況的區(qū)域，借此建筑物中的人們將不再呼吸受污染的被調(diào) 節(jié)空氣。本發(fā)明也能夠使操作者輕易控制清潔機(jī)器人的移動(dòng)，而不會(huì)在黑暗和復(fù)雜的管道 中與管壁相撞，因?yàn)榍鍧崣C(jī)器人在管道中的位置被檢測(cè)，并被顯示單元實(shí)時(shí)地顯示在分屏 中的管道布局圖上。


據(jù)此，通過結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案的詳述來考慮并參照附圖，將最佳地理解本發(fā)明。在 附圖中，相同的參考數(shù)字代表相同的結(jié)構(gòu)。在附圖中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的用于清潔管道內(nèi)壁的遙控機(jī)器人的 立體圖；圖2是圖1中“A”部位的放大立體圖；圖3是經(jīng)過圖2的切割線III-III的剖視圖；圖4是圖1中“B”部位的放大立體圖；圖5是經(jīng)過圖2的切割線V-V的剖視圖；圖6是經(jīng)過圖5的切割線VI-VI的剖視圖；圖7是圖1中第二連桿的分解構(gòu)造的立體圖；圖8是示出了清潔管道的向下傾斜區(qū)域的遙控機(jī)器人的示意圖；圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案的用于清潔管道內(nèi)壁的遙控機(jī)器人的 立體圖；圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方案的用于清潔管道內(nèi)壁的遙控機(jī)器人的 立體圖；圖11是經(jīng)過圖10的切割線XI-XI的剖視圖；圖12是使用圖1的遙控機(jī)器人的遙控機(jī)器人清潔系統(tǒng)的方框圖；圖13是通過遙控機(jī)器人清潔系統(tǒng)來控制遙控機(jī)器人的示意圖；圖14是由圖13中的顯示單元顯示的屏幕。
具體實(shí)施例方式優(yōu)選實(shí)施方案從下述結(jié)合附圖的本發(fā)明詳述中，本發(fā)明的上述及其他目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將 變得更加顯而易見。
在描述本發(fā)明時(shí)，省略了對(duì)已公開的功能或結(jié)構(gòu)的詳述，以便清晰闡明本發(fā)明的主旨。如圖1至7所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的用于清潔管道內(nèi)壁的遙控機(jī)器人100包括推車110，其通過遙控在管道88內(nèi)沿任何方向移動(dòng)；一對(duì)第一連桿120，其在推車 110的前部相對(duì)于推車110可旋轉(zhuǎn)；一對(duì)第二連桿130，其相對(duì)于所述的一對(duì)第一連桿120 可旋轉(zhuǎn)；第一驅(qū)動(dòng)單元140，其用于驅(qū)動(dòng)第一連桿相對(duì)于推車110旋轉(zhuǎn)；第二驅(qū)動(dòng)單元150， 其用于驅(qū)動(dòng)那些第二連桿130分別相對(duì)于那些第一連桿120旋轉(zhuǎn)；清潔裝置160，其形式是 被布置在第二連桿130外側(cè)區(qū)域上以及兩個(gè)第二連桿130的端部之間的區(qū)域上的刷子，用 于使灰塵從管道88的內(nèi)壁脫離；攝像機(jī)單元170，其用于在推車110的移動(dòng)過程中拍攝管 道88的內(nèi)部；以及清潔裝置驅(qū)動(dòng)單元180，其用于使清潔裝置160的刷子旋轉(zhuǎn)。推車110包括轉(zhuǎn)向器，其用于左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)；輪子111，其用于向前和向后移動(dòng)；電 力電纜112，其用于向推車110和攝像機(jī)單元170供電；信號(hào)纜113，其用于傳輸所獲取的圖 像數(shù)據(jù)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及至少一個(gè)馬達(dá)，其用于移動(dòng)推車110。第一連桿120被樞軸安裝在推車110的前部以被第一驅(qū)動(dòng)單元140驅(qū)動(dòng)前后旋 轉(zhuǎn)，并且第一連桿可相對(duì)于推車110旋轉(zhuǎn)以使其端部低于輪子111。由于第一連桿120被形 成為一對(duì)，該第一連桿對(duì)的兩個(gè)第一連桿被布置為沿橫向方向相互分開，所以用連接桿121 將這兩個(gè)第一連桿120相連接，以獲得第一連桿120的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。那些第二連桿130分別與兩個(gè)第一連桿120樞軸連接，并且所述第二連桿被控制 為相對(duì)于第一連桿120旋轉(zhuǎn)，以使可旋轉(zhuǎn)地安裝在第二連桿130兩端的刷子161至165可 以與頂壁以及底壁相接觸。由于第二連桿130也被形成為一對(duì)，該第二連桿對(duì)的兩個(gè)第二 連桿被布置為沿著橫向方向相互分開，所以用連接桿134將這兩個(gè)第二連桿134相連接，以 獲得第二連桿130的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。然而，連接桿134被定位在這樣的位置，在該位置連接桿 134不妨礙攝像機(jī)裝置170透過被清潔裝置160和第二連桿130圍繞的矩形的空的空間向 前觀察。盡管第二連桿130的形式是如圖3和圖7所示的構(gòu)件，但是第二連桿130也可由 多個(gè)分段連桿131、132和133用緊固裝置一諸如螺栓139-組合而成，借此第二連桿130 的長(zhǎng)度可被調(diào)節(jié)為管道88的高度H。在這里，本發(fā)明的第一實(shí)施方案示出了每個(gè)第二連桿 130是由三個(gè)分段連桿131至133組合而成的，然而，第二連桿130中的每個(gè)可由三個(gè)以上 的分段連桿組合而成，進(jìn)一步，可選擇中心分段連桿132，以使組合成的第二連桿130配合 管道88的高度H。因此，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的清潔機(jī)器人100可僅使用一個(gè)清潔 機(jī)器人來清潔具有不同高度的不同管道。如圖2所示，第一驅(qū)動(dòng)單元140被安裝在成對(duì)的第一連桿120的一側(cè)，并包括傳 動(dòng)齒輪141，其與第一連桿120 —體旋轉(zhuǎn)；連接齒輪142，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在推車110的前 部，并與傳動(dòng)齒輪141相嚙合；小齒輪(pinion) 143，其用于驅(qū)動(dòng)連接齒輪142旋轉(zhuǎn)；第一驅(qū) 動(dòng)馬達(dá)144，其用于驅(qū)動(dòng)小齒輪143旋轉(zhuǎn)。從而，當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)馬達(dá)144旋轉(zhuǎn)時(shí)，小齒輪143、 連接齒輪142和傳動(dòng)齒輪141相繼旋轉(zhuǎn)，從而第一連桿120相對(duì)于推車110前后旋轉(zhuǎn)。如圖4和圖5所示，第二驅(qū)動(dòng)單元150被安裝在第一連桿120的另一側(cè)。而且，第 二驅(qū)動(dòng)單元150包括傳動(dòng)齒輪151，其通過銷151a與第二連桿130合為一體；連接齒輪 152，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在一個(gè)第一連桿120中，并與傳動(dòng)齒輪151相嚙合；小齒輪153，其用于驅(qū)動(dòng)連接齒輪152旋轉(zhuǎn)；第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)154，其被安裝在被固定至第一連桿120的裝配板154b上，以驅(qū)動(dòng)小齒輪143旋轉(zhuǎn)。在這里，連接齒輪152和小齒輪153被軸承152b、153b可 旋轉(zhuǎn)地支撐，以在第一連桿120中旋轉(zhuǎn)。而且，第二連桿130經(jīng)由鉸接銷77與第一連桿120 連接，以使第二連桿130可相對(duì)于第一連桿120旋轉(zhuǎn)。如圖6所示，無論底刷161為了清潔管道88的底壁如何旋轉(zhuǎn)，為了使第二連桿130相對(duì)于第一連桿120旋轉(zhuǎn)，第二驅(qū)動(dòng)單元150的傳動(dòng)齒輪151的中心形成有通孔151x。并 且底刷161的旋轉(zhuǎn)軸161x穿過通孔151x。底刷161的旋轉(zhuǎn)軸161x被位于所述的一對(duì)第二 連桿130端部的軸承164b可旋轉(zhuǎn)地支撐，底刷161的旋轉(zhuǎn)可被可旋轉(zhuǎn)地控制，無論第二連 桿130相對(duì)于第一連桿120如何旋轉(zhuǎn)。清潔裝置160包括底刷161，其可旋轉(zhuǎn)地布置在第二連桿130與第一連桿120的連接端之間的下部區(qū)域；頂刷162，其可旋轉(zhuǎn)地布置在第二連桿130的自由端之間的上部區(qū) 域；側(cè)刷163，其可旋轉(zhuǎn)地布置在第二連桿130的外表面上；底部側(cè)刷164，其可旋轉(zhuǎn)地布置 在第二連桿130的連接端的外表面上；以及頂部側(cè)刷165，其可旋轉(zhuǎn)地布置在第二連桿130 的自由端的外表面上。在這里，底刷161和頂刷162從旋轉(zhuǎn)軸中垂直延伸出，以使底刷161和頂刷162可以抵達(dá)管道88的底壁和頂壁。然而，側(cè)刷163從其旋轉(zhuǎn)軸傾斜延伸至管道88的側(cè)壁，以抵 達(dá)管道88的側(cè)壁。另一方面，底部側(cè)刷164和頂部側(cè)刷165在垂直和傾斜兩個(gè)方向上延伸， 以同時(shí)清潔頂壁、底壁和側(cè)壁。通過齒輪旋轉(zhuǎn)，刷子161至165中的每一個(gè)都被驅(qū)動(dòng)著一起旋轉(zhuǎn)。攝像機(jī)單元170包括前攝像機(jī)171，其用于在清潔過程中拍攝推車110的前方未清潔視野；右攝像機(jī)172和左攝像機(jī)173，其用于在清潔過程中拍攝推車110的右方和左方 正在被清潔裝置160清潔的視野；后攝像機(jī)174，其用于在清潔過程中拍攝推車110的后方 已清潔視野；一對(duì)前照明燈175，其用于照亮推車110的前方視野，以幫助前攝像機(jī)171拍 攝；一對(duì)后照明燈176，其用于照亮推車110的后方視野，以幫助后攝像機(jī)174拍攝。由攝 像機(jī)171至174獲取的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由信號(hào)纜113傳送至遙控系統(tǒng)500。通過實(shí)時(shí)觀察來自攝像機(jī)171至175的圖像，操作者控制清潔機(jī)器人100在管道88中的移動(dòng)和清潔過程。因此，操作者在視覺上檢查，在用清潔裝置160清潔一次之后是 否仍存在未清潔區(qū)域，然后再次清潔所搜索到的未清潔區(qū)域，直到未清潔區(qū)域變得干凈，借 此，根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)壁都可被徹底地逐個(gè)角落地清潔。如圖2和圖3所示，清潔裝置驅(qū)動(dòng)單元180包括傳動(dòng)齒輪181，其與傳動(dòng)齒輪164a 相嚙合，傳動(dòng)齒輪164a與將底刷161和底部側(cè)刷164相連接的旋轉(zhuǎn)軸161x —體旋轉(zhuǎn)；多個(gè) 連接齒輪182 ；小齒輪183，其與連接齒輪182之一相嚙合；以及刷子驅(qū)動(dòng)馬達(dá)184，其用于 驅(qū)動(dòng)小齒輪183旋轉(zhuǎn)。在這里，連接齒輪之一與第一連桿120中的傳動(dòng)齒輪181相嚙合。因此，當(dāng)刷子驅(qū)動(dòng)馬達(dá)184旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)齒輪182通過小齒輪183和多個(gè)連接齒輪 182被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，然后傳動(dòng)齒輪164a也根據(jù)傳動(dòng)齒輪182的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，從而，底刷161和 底部側(cè)刷164被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。如圖3所示，由于傳動(dòng)齒輪181被安裝為獨(dú)立于第一連桿120 和第二連桿130可旋轉(zhuǎn)，所以刷子驅(qū)動(dòng)馬達(dá)180不受第一連桿120和第二連桿130之間的 相對(duì)旋轉(zhuǎn)影響。與此同時(shí)，傳動(dòng)齒輪164a的旋轉(zhuǎn)軸161x被第二連桿130處的軸承164b可旋轉(zhuǎn)地支撐，傳動(dòng)齒輪164a與底刷161和底部側(cè)刷164 —體旋轉(zhuǎn)。而且，連接齒輪169被安裝在第 二連桿130中，以與傳動(dòng)齒輪164a和連同側(cè)刷163 —體旋轉(zhuǎn)的齒輪163a之一相嚙合。在 這里，齒輪163a彼此嚙合，彼此間放置有連接齒輪(未示出)，其與相鄰的齒輪163a嚙合。 因此，當(dāng)?shù)姿?61和底部側(cè)刷164被傳動(dòng)齒輪164a驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，所有的側(cè)刷163都經(jīng)由連 接齒輪169 —起旋轉(zhuǎn)。類似地，如圖7所示，頂刷162和頂部側(cè)刷165的旋轉(zhuǎn)軸與安裝在分段中心連桿 132中的連接齒輪169相嚙合，以使第二連桿130的自由端之間的區(qū)域中的頂刷162隨著底 刷161 —起旋轉(zhuǎn)。而且，盡管在圖3中未示出，但是，通過與連同頂刷163 —體旋轉(zhuǎn)的齒輪 相嚙合，任一第二連桿130上的側(cè)刷163也被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。如圖8所示，通過控制第一連桿120和第二連桿130的角度，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí) 施方案的用于清潔管道的遙控機(jī)器人100在移動(dòng)于管道中的過程中可以使第二連桿130的 連接端之間的底部區(qū)域的底刷與管道88的底壁相接觸，并且同時(shí)可以使第二連桿130的自 由端之間的上部區(qū)域的頂刷與管道88的頂壁相接觸，即使當(dāng)機(jī)器人100經(jīng)過向下或向上傾 斜的區(qū)域時(shí)，借此可迅速地完成清潔過程。例如，由于第一連桿120可被相對(duì)于推車110向上或向下旋轉(zhuǎn)，所以在清潔機(jī)器人 100待要清潔向下傾斜區(qū)域的情況下，第一連桿120被驅(qū)動(dòng)向下旋轉(zhuǎn)[角度]θ 1，第二連桿 130被驅(qū)動(dòng)從水平線向上旋轉(zhuǎn)[角度]Θ2，從而清潔機(jī)器人100的清潔裝置160可同時(shí)與 管道88的頂壁和底壁接觸。類似地，在清潔機(jī)器人100待要清潔向上傾斜區(qū)域的情況下， 第一連桿120被驅(qū)動(dòng)向上旋轉(zhuǎn)，第二連桿130被驅(qū)動(dòng)向下旋轉(zhuǎn)，從而清潔機(jī)器人100的清潔 裝置160可同時(shí)與管道88的頂壁和底壁接觸。其他實(shí)施方案根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案的用于清潔管道內(nèi)壁的遙控機(jī)器人200與第一實(shí)施 方案的機(jī)器人100的區(qū)別之處在于，機(jī)器人200通過將高壓空氣供應(yīng)到內(nèi)壁上來清潔管道 內(nèi)壁，而非通過與內(nèi)壁相接觸的刷子161至165來清潔管道內(nèi)壁。因此，在描述本發(fā)明的第 二實(shí)施方案時(shí)，省略了對(duì)與第一實(shí)施方案相同或類似的功能或結(jié)構(gòu)的詳述，以便清晰闡明 本發(fā)明的第二實(shí)施方案的主旨。圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案的用于清潔管道內(nèi)壁的遙控機(jī)器人的 立體圖。如圖9所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案的清潔機(jī)器人200包括推車210，其通 過遙控在管道88的內(nèi)部沿任何方向移動(dòng)；一對(duì)第一連桿220，其在推車210的前部相對(duì)于 推車210可旋轉(zhuǎn)；一對(duì)第二連桿230，其相對(duì)于所述的一對(duì)第一連桿220可旋轉(zhuǎn)；第一驅(qū)動(dòng) 單元(未示出)，其用于驅(qū)動(dòng)第一連桿相對(duì)于推車210旋轉(zhuǎn)；第二驅(qū)動(dòng)單元(未示出)，其用 于驅(qū)動(dòng)那些第二連桿230分別相對(duì)于那些第一連桿220旋轉(zhuǎn)；空氣通路260的清潔裝置，空 氣通路260沿著第二連桿230、沿著第二連桿230自由端之間的上部區(qū)域，以及沿著第二連 桿230連接端之間的底部區(qū)域，以將壓縮空氣供應(yīng)到管道88的內(nèi)壁上。推車210包括與第一實(shí)施方案類似的電力電纜212和信號(hào)纜213，并進(jìn)一步包括空 氣供應(yīng)管214，用于將高壓空氣供應(yīng)到推車210中的空氣通路260?？諝馔?60的形式是圍繞第二連桿230的矩形，如圖9所示。多個(gè)噴嘴——其 形式是孔或狹縫——被形成在矩形空氣通路260上，從而壓縮空氣被同時(shí)供應(yīng)到四個(gè)內(nèi) 壁一即頂壁、底壁和側(cè)壁——上。以這種構(gòu)造，在難以通過刷子的物理接觸來使灰塵從管道88的內(nèi)壁脫離的情況下，壓縮空氣可有效地使灰塵從內(nèi)壁脫離。 由于空氣通路260不旋轉(zhuǎn)，所以第二連桿230的形式為其中沒有安裝齒輪164a、 165a和169a的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。然而，為了更有效率地清潔管道88的內(nèi)壁，如第一實(shí)施方案所 述，空氣通路260可被安裝為有選擇地旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方案的用于清潔管道內(nèi)壁的遙控機(jī)器人300與第一實(shí)施 方案的機(jī)器人100的區(qū)別之處在于，機(jī)器人300通過用刷子使灰塵從管道88的內(nèi)壁上脫離 來清潔管道內(nèi)壁，并且通過用抽吸裝置從管道88中移除已脫離的灰塵來清潔管道內(nèi)壁，以 使一次性地實(shí)現(xiàn)了使灰塵從管道88的內(nèi)壁脫離并從管道88中移除的清潔過程。因此，在 描述根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方案時(shí)，省略了對(duì)與第一實(shí)施方案相同或類似的功能或結(jié)構(gòu)的 詳述，以便清晰闡明本發(fā)明的第二實(shí)施方案的主旨。如圖10和圖11所示，根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方案的清潔裝置300包括推車(未 示出)，其通過遙控在管道88的內(nèi)部沿任何方向移動(dòng)；一對(duì)第一連桿320，其在推車的前部 相對(duì)于推車可旋轉(zhuǎn)；一對(duì)第二連桿330，其相對(duì)于所述的一對(duì)第一連桿320可旋轉(zhuǎn)；第一驅(qū) 動(dòng)單元(未示出)，其用于驅(qū)動(dòng)第一連桿相對(duì)于推車310旋轉(zhuǎn)；第二驅(qū)動(dòng)單元(未示出)， 其用于驅(qū)動(dòng)那些第二連桿330分別相對(duì)于那些第一連桿320旋轉(zhuǎn)；清潔裝置360、360'、 360〃，其被安裝在第二連桿330的兩個(gè)外側(cè)、第二連桿330自由端之間的上部區(qū)域，以及第 二連桿330連接端之間的底部區(qū)域，用于使灰塵從內(nèi)壁脫離，并將所脫離的灰塵收集并排 出到管道88的外部。推車210包括與第一實(shí)施方案類似的電力電纜212和信號(hào)纜213，并進(jìn)一步包括抽 吸管362、362' ,362"——其用于將所收集的灰塵排放到管道88的外部。所述清潔裝置包括第一清潔裝置360，其位于第二連桿330自由端之間的上部區(qū) 域，用于清潔管道88的頂壁；第二清潔裝置360'，其位于第二連桿330連接端之間的底部 區(qū)域，用于清潔管道88的底壁；以及一對(duì)第三清潔裝置360〃，其位于第二連桿330的兩個(gè) 外側(cè)，用于清潔管道88的側(cè)壁。盡管圖10示出第三清潔裝置360〃被安裝在第二連桿330 的中心區(qū)，但是第三清潔裝置360〃可被安裝為覆蓋第二連桿330的整個(gè)區(qū)域。在這里，如圖11所示，第一清潔裝置360包括抽吸箱361，其被安裝為在第二連 桿330自由端處可自由旋轉(zhuǎn)；抽吸管362，其將抽吸箱361連接至管道88的外部，用于將灰 塵從管道88中排出；平衡錘(balance weight) 363，其附接在抽吸箱361的下部，以使抽吸 開口 360a自然地面向上方；刷子364，其沿著抽吸開口 360a處的旋轉(zhuǎn)軸364a固定，并被驅(qū) 動(dòng)旋轉(zhuǎn)；以及驅(qū)動(dòng)馬達(dá)365，其使刷子364旋轉(zhuǎn)。即是說，由于旋轉(zhuǎn)軸364a被抽吸箱361處的軸承361b可旋轉(zhuǎn)地支撐，并且由于抽 吸箱361也被第二連桿330自由端處的銷364b可旋轉(zhuǎn)地支撐，所以抽吸箱361的開口 360a 面向重力的反方向，并且進(jìn)一步，開口 360a處的刷子364可相對(duì)于抽吸箱361旋轉(zhuǎn)。類似 地，第二清潔裝置360'與第一清潔裝置360構(gòu)造相同，除了平衡錘363'附接在抽吸開口 360a‘附近，以使抽吸開口 360a'面向下方。 以清潔機(jī)器人300的這種構(gòu)造，當(dāng)機(jī)器人300以第二連桿330兩端分別在底壁和 頂壁附近的狀態(tài)移動(dòng)時(shí)，第一清潔裝置360因平衡錘363而恒定面向上方，第二清潔裝置 360'因平衡錘363'而恒定面向下方。此外，當(dāng)清潔機(jī)器人300經(jīng)過管道88中的傾斜區(qū)域 時(shí)，可自由旋轉(zhuǎn)的抽吸箱361、361'分別接觸頂壁和底壁，從而抽吸開口 360a、360a'可面對(duì)面地接觸頂壁和底壁。第三實(shí)施方案的清潔機(jī)器人300具有的有益效果為，通過旋轉(zhuǎn)刷子364、364〃以 使灰塵從管道88的內(nèi)壁脫離然后抽吸灰塵并將其排放到外部，可一次性地使灰塵從管道 88脫離并移除，而不會(huì)使灰塵擴(kuò)散到附近。在下文中，將闡述根據(jù)本發(fā)明的遙控機(jī)器人清潔系統(tǒng)1。在描述遙控機(jī)器人清潔系 統(tǒng)時(shí)，省略了對(duì)已描述的功能或結(jié)構(gòu)的詳述，以便清晰闡明本發(fā)明的主旨。如圖12和13所示，根據(jù)本發(fā)明的遙控機(jī)器人清潔系統(tǒng)1包括如圖1至11所示 的清潔機(jī)器人100，其通過遙控在管道88內(nèi)移動(dòng)，并清潔管道88內(nèi)的灰塵；遙控系統(tǒng)500， 其用于控制清潔機(jī)器人清潔管道88的內(nèi)部。遙控系統(tǒng)500包括輸入單元510，其具有供操作者輸入控制信號(hào)的鍵盤511、鼠 標(biāo)512和控制桿513 ；位置控制單元520，其用于基于操作者輸入的信號(hào)來控制推車110的 移動(dòng)以及連桿120、130的旋轉(zhuǎn)；位置檢測(cè)單元530，其用于通過反推出距初始啟動(dòng)位置的已 行進(jìn)距離來檢測(cè)清潔機(jī)器人100在管道布局中的位置；攝像機(jī)控制單元540，其用于控制攝 像機(jī)171至175拍攝前方視野、后方視野和側(cè)向視野并獲取其圖像，并選擇性地在水平和垂 直方向上旋轉(zhuǎn)攝像機(jī)171至175，以觀察目標(biāo)區(qū)域；圖像數(shù)據(jù)接收單元550，其用于接收由攝 像機(jī)171至175獲取的圖像；顯示單元，其用于實(shí)時(shí)地或者在整個(gè)清潔過程之后在四個(gè)分屏 561至564中顯示開展清潔過程所必要的信息以及從攝像機(jī)171至175接收的圖像；以及 存儲(chǔ)單元580，其用于將由攝像機(jī)171至175獲取的圖像數(shù)據(jù)或在顯示單元550中顯示的屏 幕圖像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述存儲(chǔ)介質(zhì)諸如硬盤、CD、DVD、USB存儲(chǔ)器和錄像帶。在這里，如圖14所示，顯示單元560實(shí)時(shí)地顯示由多個(gè)攝像機(jī)171至175獲取和傳送的拍攝圖像。即是說，由前攝像機(jī)171拍攝的清潔機(jī)器人100前方視野被實(shí)時(shí)地顯示 在位于顯示單元560左上部的第一分屏561中，由后攝像機(jī)172拍攝的清潔機(jī)器人100后 方視野被實(shí)時(shí)地顯示在位于顯示單元560左下部的第二分屏562中，由左攝像機(jī)173或右 攝像機(jī)174拍攝的正在被側(cè)刷163清潔的側(cè)向視野被實(shí)時(shí)地顯示在位于顯示單元560左下 部的第三分屏563中。因此，負(fù)責(zé)清潔管道88的操作者可從第二分屏562檢查清潔機(jī)器人經(jīng)過的已清潔 表面88y是否被徹底清潔，并且操作者也可從第一分屏561檢查清潔之前的內(nèi)表面88x有 多臟，從而提前意識(shí)到清潔機(jī)器人100應(yīng)更加仔細(xì)地處理哪些具體區(qū)域。此外，操作者可通 過從第三分屏觀察正在被清潔裝置160清潔的側(cè)部/頂部/底部區(qū)域，來實(shí)時(shí)地在視覺上 直接檢查清潔狀況。在這里，在第三分屏中示出的圖像是由旋轉(zhuǎn)攝像機(jī)173、174獲取的。從 而，操作者可控制清潔機(jī)器人100徹底地逐個(gè)角落清潔管道的整個(gè)內(nèi)壁。而且，遙控系統(tǒng)500能夠通過使用位置檢測(cè)單元530反推出清潔機(jī)器人100距初 始開始點(diǎn)——即管道88的入口——的移動(dòng)距離，來檢測(cè)清潔機(jī)器人100在黑暗且復(fù)雜的管 道88中的位置。從而，如圖14所示，基于所檢測(cè)的清潔機(jī)器人100的位置，顯示單元560在 第四分屏564中顯示清潔機(jī)器人100在管道布局圖上的位置，借此操作者可以輕易地發(fā)現(xiàn) 清潔機(jī)器人100在管道布局中的位置，并且也可以更加輕易和安全地控制清潔機(jī)器人100 的移動(dòng)。而且，遙控系統(tǒng)500的存儲(chǔ)單元570將在清潔過程中由攝像機(jī)171至174獲取的 圖像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述存儲(chǔ)介質(zhì)諸如硬盤、CD、DVD、存儲(chǔ)器和錄像帶。同時(shí)，存儲(chǔ)單元570也將正在被顯示單元560顯示的圖像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，以使任何人都可查看與操 作者在清潔過程中觀察的圖像相同的屏幕。因此，當(dāng)清潔過程完成時(shí)，操作者可基于存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)介質(zhì)中的圖像數(shù)據(jù)再次檢查管道88內(nèi)部的清潔狀況，并且如果存在不夠干凈的位置， 操作者可再次對(duì)管道88進(jìn)行集中清潔。尤其是，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中的圖像數(shù)據(jù)包括在清潔之前由前攝像機(jī)171獲取的圖像(包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)圖像)，以及在清潔之后由后攝像機(jī)172獲取的圖像(包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài) 圖像)，建筑物的業(yè)主不需要在清潔過程中檢查清潔狀況，而是可以通過觀察所存儲(chǔ)的由攝 像機(jī)171至175獲取的圖像，更加仔細(xì)和徹底地輕易檢查清潔狀況。工業(yè)適用件盡管本發(fā)明可以以多種形式實(shí)現(xiàn)而不偏離其精神或主要特征，但應(yīng)理解，除非另 有說明，上述實(shí)施方案并不限于前述任何細(xì)節(jié)，而是應(yīng)被寬泛地理解為限于所附權(quán)利要求 限定的精神和范圍，因此所有落在所附權(quán)利要求的邊界或其等價(jià)物內(nèi)的變化和修改，都意 在被所附權(quán)利要求囊括。即是說，盡管上述實(shí)施方案例示了，電動(dòng)馬達(dá)144、154、184被用于驅(qū)動(dòng)第二連桿 相對(duì)于第一連桿旋轉(zhuǎn)、驅(qū)動(dòng)第一連桿相對(duì)于推車旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)作為清潔單元的刷子旋轉(zhuǎn)，但 顯然，在權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍包括所有其他用于驅(qū)動(dòng)它們旋轉(zhuǎn)的裝置，諸如氣動(dòng)馬 達(dá)、液壓缸或電動(dòng)缸。此外，上述實(shí)施方案例示了，用于驅(qū)動(dòng)第二連桿相對(duì)于第一連桿旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)刷子 旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)154、184被安裝在連桿上，以防止清潔機(jī)器人的重量偏向前方，但是馬達(dá)154、 184可被安裝在推車中。而且，用于轉(zhuǎn)動(dòng)刷子的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)184可驅(qū)動(dòng)齒輪182、183——其在 權(quán)利要求的范圍內(nèi)相互嚙合——之任一旋轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
一種用于清潔管道內(nèi)壁的遙控機(jī)器人，包括推車，其通過遙控在管道中可移動(dòng)；至少一個(gè)第一連桿，其樞軸連接至所述推車，并相對(duì)于所述推車可旋轉(zhuǎn)；第一驅(qū)動(dòng)單元，其驅(qū)動(dòng)所述第一連桿相對(duì)于所述推車旋轉(zhuǎn)；至少一個(gè)第二連桿，其樞軸連接至所述第一連桿，并相對(duì)于所述第一連桿可旋轉(zhuǎn)；第二驅(qū)動(dòng)單元，其驅(qū)動(dòng)所述第二連桿相對(duì)于所述第一連桿旋轉(zhuǎn)；以及清潔裝置，其安裝在第二連桿處，用于使灰塵從管道內(nèi)壁脫離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控機(jī)器人，其中所述第二連桿被形成為一對(duì)，該對(duì)第二連 桿沿橫向方向相互分開。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的遙控機(jī)器人，其中所述清潔裝置也被安裝在所述的一對(duì)第二 連桿兩端之間的區(qū)域中，以清潔管道的頂表面和底表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的遙控機(jī)器人，進(jìn)一步包括至少一個(gè)前攝像機(jī)，其從所述推車透過所述一對(duì)第二連桿之間的空間面向前方；以及 至少一個(gè)照明燈，其面向所述推車的前方區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的遙控機(jī)器人，其中所述第二連桿由在縱向方向 上的至少兩個(gè)可分離連桿組合而成，借此通過所述可分離連桿的數(shù)目或長(zhǎng)度來控制所述第 二連桿的長(zhǎng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的遙控機(jī)器人，其中所述清潔裝置包括多個(gè)可旋 轉(zhuǎn)的刷子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的遙控機(jī)器人，其中所述清潔裝置包括在第二連 桿處的噴嘴，其用以將壓縮空氣吹送到管道內(nèi)壁。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的遙控機(jī)器人，其中所述清潔裝置包括抽吸單元， 其用于通過所述抽吸單元的至少一個(gè)進(jìn)氣口抽吸灰塵。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的遙控機(jī)器人，其中所述刷子被旋轉(zhuǎn)安裝在所述清潔裝置的進(jìn) 氣口處。
10.一種用于清潔管道內(nèi)壁的遙控機(jī)器人清潔系統(tǒng)，包括 遙控機(jī)器人，其包含在管道內(nèi)可移動(dòng)的推車，用于從管道內(nèi)壁去除灰塵的清潔裝置，其位于相對(duì)于所述推車可旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)連桿處，從推車面向前方的前攝像機(jī)，以及 從推車面向后方的后攝像機(jī)；控制單元，其遙控所述推車的移動(dòng)以及所述連桿相對(duì)于所述推車的旋轉(zhuǎn)；以及 顯示單元，其在至少兩個(gè)分屏中同時(shí)顯示由前攝像機(jī)獲取的前方視野和由后攝像機(jī)獲 取的后方視野；其中可通過將清潔之前的前方視野和清潔之后的后方視野相比較來檢查所述管道的 清潔狀況。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的遙控機(jī)器人清潔系統(tǒng)，其中所述機(jī)器人在管道中的位置被 檢測(cè)，并且所述顯示單元將所述機(jī)器人的位置顯示在分屏中的管道布局圖上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的遙控機(jī)器人清潔系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 第二攝像機(jī)，其用于獲取正在被清潔裝置清潔的區(qū)域的圖像； 其中所述顯示單元在分屏中顯示正在被清潔的區(qū)域的圖像。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的遙控機(jī)器人清潔系統(tǒng)，其中所述連桿被形成 為一對(duì)，并且該對(duì)連桿沿橫向方向相互分開。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的遙控機(jī)器人清潔系統(tǒng)，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)單 元，其用于被存儲(chǔ)所述顯示單元顯示的圖像數(shù)據(jù)。
15.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)以下圖像中的至少一個(gè)當(dāng)清潔管 道時(shí)由所述遙控機(jī)器人的前攝像機(jī)獲取的前方未清潔管道內(nèi)部圖像；以及當(dāng)清潔管道時(shí)由 所述遙控機(jī)器人的后攝像機(jī)獲取的后方已清潔管道內(nèi)部圖像。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其中所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)所述圖像，以使所述前 方未清潔管道內(nèi)部圖像和所述后方已清潔管道內(nèi)部圖像被同時(shí)顯示。
17.一種管道清潔機(jī)器人遙控系統(tǒng)， 所述機(jī)器人包含在管道內(nèi)可移動(dòng)的推車，用于從管道的內(nèi)壁上去除灰塵的清潔裝置，其安裝在相對(duì)于推車可旋轉(zhuǎn)的成對(duì)的連桿處，從推車中朝向前方的前攝像機(jī)，以及 從推車中朝向后方的后攝像機(jī)； 所述遙控系統(tǒng)包括控制裝置，其用于遙控所述推車的移動(dòng)以及所述成對(duì)連桿的旋轉(zhuǎn)；以及 顯示單元，其用于同時(shí)顯示當(dāng)清潔管道時(shí)由所述遙控機(jī)器人的前攝像機(jī)獲取的前方未 清潔管道內(nèi)部圖像，以及當(dāng)清潔管道時(shí)由所述遙控機(jī)器人的后攝像機(jī)獲取的后方已清潔管 道內(nèi)部圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于清潔管道內(nèi)壁的遙控機(jī)器人，更具體而言，涉及這樣的遙控機(jī)器人，其包括推車，其通過遙控在管道中可移動(dòng)；至少一個(gè)第一連桿，其樞軸連接至所述推車，并相對(duì)于所述推車可旋轉(zhuǎn)；第一驅(qū)動(dòng)單元，其驅(qū)動(dòng)所述第一連桿相對(duì)于所述推車旋轉(zhuǎn)；至少一個(gè)第二連桿，其樞軸連接至所述第一連桿，并相對(duì)于所述第一連桿可旋轉(zhuǎn)；第二驅(qū)動(dòng)單元，其驅(qū)動(dòng)所述第二連桿相對(duì)于所述第一連桿旋轉(zhuǎn)；以及清潔裝置，其安裝在所述第二連桿處，用于使灰塵從管道內(nèi)壁脫離，從而能夠同時(shí)清潔管道的頂內(nèi)壁和底內(nèi)壁，并且在管道高度變化的情況下能夠連續(xù)進(jìn)行清潔以減少清潔時(shí)間。
文檔編號(hào)B08B9/051GK101801549SQ200980000166
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月29日
發(fā)明者樸炳昱 申請(qǐng)人:Ibs工程株式會(huì)社;樸炳昱