自動(dòng)擦窗機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】自動(dòng)擦窗機(jī)器人，屬于智能機(jī)器人領(lǐng)域。包括螺桿等，螺桿的上部通過(guò)螺母與機(jī)架緊固連接，螺桿的下部通過(guò)聯(lián)軸器與升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；直線軸承通過(guò)軸承座安裝在導(dǎo)向桿上；導(dǎo)向桿與輪架固定連接；輪轂通過(guò)法蘭盤與輪子驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；密封圈安裝在軸承上；輪軸固定安裝在機(jī)架上，且輪軸與輪轂之間通過(guò)滑塊連接；氣管安裝在輪軸的中部，輪轂轉(zhuǎn)到滑塊的位置時(shí)，吸盤與氣管的一端接通；機(jī)架上固定安裝有超聲波振子、噴嘴、刮板。本設(shè)計(jì)的新型自動(dòng)擦窗機(jī)器人應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)自動(dòng)完成窗戶玻璃清潔工作。其減少了人的勞動(dòng)量，降低了高空作業(yè)的危險(xiǎn)性，適合家庭、公共場(chǎng)所等。其操作簡(jiǎn)單，維護(hù)成本低，適合推廣使用。
【專利說(shuō)明】自動(dòng)擦窗機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于智能機(jī)器人領(lǐng)域，特別是涉及到一種用于玻璃窗清潔的機(jī)器人?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著人類的進(jìn)步和城市現(xiàn)代化的迅速發(fā)展，為了有更廣闊的的居住空間，各種摩天大廈相繼進(jìn)入人們的生活，建筑外觀越來(lái)越多采用玻璃幕墻。再者人們對(duì)居住環(huán)境采光要求越來(lái)越高，使窗戶面積越來(lái)越大，這使清潔工作變得更加困難和危險(xiǎn)，工作量更大。由此產(chǎn)生了很多相應(yīng)的產(chǎn)品，專利號(hào)為90225944.X的《雙面擦玻璃器》的實(shí)用新型專利、專利號(hào)為200720102489.9的實(shí)用新型專利《手持式雙層玻璃清潔器》、專利號(hào)為91225238.3的實(shí)用新型專利《擦窗玻璃器》等為手動(dòng)式擦窗器，通過(guò)人把持機(jī)構(gòu)來(lái)完成窗戶的清潔工作；專利號(hào)為201220306674.0的實(shí)用新型專利《擦玻璃裝置》、專利號(hào)為90213384.5的實(shí)用新型專利《電動(dòng)擦玻璃器》采用的自動(dòng)完成玻璃清潔工作，可是存在不能跨越窗框和更換清洗擦窗布等缺點(diǎn)。專利號(hào)為201220457176.6的實(shí)用新型專利《一種新型霧化擦玻璃裝置》雖然采用了超聲波方式將水霧化來(lái)清潔玻璃，可是還是手持機(jī)構(gòu)，沒(méi)有達(dá)到智能化和自動(dòng)化。
[0003]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中亟需要一種新的技術(shù)方案來(lái)解決這些問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題為:提供一種適應(yīng)高空玻璃窗、玻璃墻清潔作業(yè)，具有在單層或多層玻璃窗上行走、清潔和跨窗功能的玻璃窗清潔機(jī)器人。
[0005]自動(dòng)擦窗機(jī)器人，其特征是:包括螺桿、聯(lián)軸器、直線軸承、升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)、輪轂、密封圈、滑塊、輪軸、吸盤、氣管、導(dǎo)向桿、輪架、輪子驅(qū)動(dòng)電機(jī)、機(jī)架、超聲波振子、刮板，
[0006]所述的螺桿的上部通過(guò)螺母與機(jī)架緊固連接，螺桿的下部通過(guò)聯(lián)軸器與升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；所述的直線軸承通過(guò)軸承座安裝在導(dǎo)向桿上；所述的導(dǎo)向桿與輪架固定連接；其中螺母、螺桿、聯(lián)軸器、軸承座、直線軸承、升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)、導(dǎo)向桿、輪架構(gòu)成越障機(jī)構(gòu)；
[0007]所述的輪轂通過(guò)法蘭盤與輪子驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；所述的密封圈安裝在軸承上；所述的輪軸固定安裝在機(jī)架上，且輪軸與輪轂之間通過(guò)滑塊連接；所述的氣管安裝在輪軸的中部，輪轂轉(zhuǎn)到滑塊的位置時(shí)，吸盤與氣管的一端接通；所述的機(jī)架上固定安裝有超聲波振子、噴嘴、刮板；其中輪轂、法蘭盤、軸承、密封圈、滑塊、輪軸、吸盤、氣管、輪子驅(qū)動(dòng)電機(jī)構(gòu)成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0008]所述的氣管的另一端與真空泵相連。
[0009]所述的越障機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)數(shù)據(jù)線與單片機(jī)連接。
[0010]通過(guò)上述設(shè)計(jì)方案本實(shí)用新型可以帶來(lái)如下有益效果:根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本設(shè)計(jì)提供一種新型自動(dòng)擦窗機(jī)器人，應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)自動(dòng)完成窗戶玻璃清潔工作。它減少了人的勞動(dòng)量，降低了高空作業(yè)的危險(xiǎn)性，使人從窗戶玻璃清潔工作中脫離出來(lái)，適合家庭、公共場(chǎng)所等。本設(shè)計(jì)操作簡(jiǎn)單，維護(hù)成本低，適合推廣使用。
[0011]本實(shí)用新型的智能自動(dòng)擦窗機(jī)器人。它可以代替人完成繁瑣的窗戶清潔工作，尤其適合高空和面積較大的窗戶或玻璃墻。
[0012]本產(chǎn)品屬于智能化小型機(jī)器人，和目前的同類產(chǎn)品比較，本產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)在于:1、具有越障功能，機(jī)器人可以在帶有窗框的窗戶上進(jìn)行自動(dòng)跨越清洗工作；2、清洗機(jī)構(gòu)用超聲波振子產(chǎn)生的震動(dòng)來(lái)代替目前產(chǎn)品上的抹布，不僅玻璃清洗效果更佳，而且省去了換洗抹布的工作；3、運(yùn)動(dòng)靈活，輪子既可以在被擦物體上運(yùn)動(dòng)，也可以吸附在被擦物體表面，兩個(gè)功能集一身，使整體結(jié)構(gòu)變得小巧緊湊。4、整個(gè)機(jī)構(gòu)具有智能化和自動(dòng)化，機(jī)器人按著運(yùn)動(dòng)路徑自動(dòng)完成擦窗任務(wù)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0014]圖1為本實(shí)用新型自動(dòng)擦窗機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型自動(dòng)擦窗機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型自動(dòng)擦窗機(jī)器人的控制系統(tǒng)示意圖。
[0017]圖中1-螺母、2-螺桿、3-聯(lián)軸器、4-軸承座、5-直線軸承、6-升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)、7-輪轂、8-法蘭盤、9-軸承、10-密封圈、11-滑塊、12-輪軸、13-吸盤、14-氣管、15-導(dǎo)向桿、16-輪架、17-輪子驅(qū)動(dòng)電機(jī)、18-機(jī)架、19-超聲波振子、20-噴嘴、21-刮板。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參照附圖3，機(jī)器人通過(guò)傳感器信息采集，計(jì)算自身在窗戶上的位置，給出運(yùn)動(dòng)軌跡控制方案。機(jī)器人實(shí)時(shí)讀取氣壓傳感器數(shù)據(jù)，分析判斷機(jī)器人吸附玻璃的狀態(tài)。機(jī)器人上裝的加速度傳感器用于檢測(cè)機(jī)器人是否處于墜落狀態(tài)，若是則做出應(yīng)急措施。機(jī)器人通過(guò)距離測(cè)量自動(dòng)完成清洗、轉(zhuǎn)向、跨越窗戶邊框、啟動(dòng)和停止清潔機(jī)構(gòu)等動(dòng)作。當(dāng)完成玻璃清潔工作后機(jī)器人會(huì)回到起始位置，方便使用。
[0019]參照附圖2，
[0020]自動(dòng)擦窗機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)由機(jī)架、一次清潔機(jī)構(gòu)、越障機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和二次清潔機(jī)構(gòu)組成。一次清潔機(jī)構(gòu)利用超聲波振子的震動(dòng)作用對(duì)玻璃進(jìn)行首次清潔，;二次清潔機(jī)構(gòu)利用刮板完成二次清潔作業(yè)，使窗戶表面達(dá)到清潔、光亮的目的；越障機(jī)構(gòu)可以使輪子實(shí)現(xiàn)跨越窗框等的越障功能，已達(dá)到清潔相鄰窗戶的作用，或適應(yīng)弧形形狀的玻璃清潔目的；運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以使機(jī)器人在玻璃上行走，達(dá)到將窗子全部位置清潔到的目的。
[0021 ] 越障機(jī)構(gòu)是由附圖1里螺母1、螺桿2、聯(lián)軸器3、軸承座4、直線軸承5、升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)6、導(dǎo)向桿15、輪架組成16。升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)6通過(guò)聯(lián)軸器3與螺桿2連接帶動(dòng)螺桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，使螺桿2和螺母I之間產(chǎn)生相對(duì)的移動(dòng)，從而使輪架16實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)，完成跨窗越障動(dòng)作，或使機(jī)器人在弧形玻璃上行走。
[0022]運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是由附圖1里輪轂7、法蘭盤8、軸承9、密封圈10、滑塊11、輪軸12、吸盤13、氣管14、輪子驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成17。輪軸12固定在機(jī)架18上，中間開(kāi)有通氣孔，氣管14安裝于氣孔內(nèi)，輪轂7通過(guò)法蘭盤8與輪子驅(qū)動(dòng)電機(jī)17相連，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，輪軸12與輪轂7之間通過(guò)滑塊11連接，當(dāng)輪轂7轉(zhuǎn)到滑塊11位置，使吸盤13與輪軸12的氣管14連接，氣管14的右端與真空泵相連，使吸盤13產(chǎn)生負(fù)壓，牢牢的吸附在玻璃上。隨著輪轂7的轉(zhuǎn)動(dòng)，使吸盤13不斷的與玻璃進(jìn)行吸合與斷開(kāi)，保證了輪子在玻璃表面的行走。[0023]一次清潔機(jī)構(gòu)利用超聲波振子使貼于窗戶表面的儲(chǔ)水裝置里的水產(chǎn)生震動(dòng)完成一次清潔工作，再由二次清潔機(jī)構(gòu)即刮板完成玻璃表面的二次清潔。
【權(quán)利要求】
1.自動(dòng)擦窗機(jī)器人，其特征是:包括螺桿(2)、聯(lián)軸器(3)、直線軸承(5)、升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6)、輪轂(7)、密封圈(10)、滑塊(11)、輪軸(12)、吸盤(13)、氣管(14)、導(dǎo)向桿(15)、輪架(16),輪子驅(qū)動(dòng)電機(jī)(17)、機(jī)架(18)、超聲波振子(19)、刮板(21)， 所述的螺桿(2)的上部通過(guò)螺母(I)與機(jī)架(18)緊固連接，螺桿(2)的下部通過(guò)聯(lián)軸器(3)與升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6)連接；所述的直線軸承(5)通過(guò)軸承座(4)安裝在導(dǎo)向桿(15)上；所述的導(dǎo)向桿(15)與輪架(16)固定連接；其中螺母(I)、螺桿(2)、聯(lián)軸器(3)、軸承座(4)、直線軸承(5)、升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6)、導(dǎo)向桿(15)、輪架(16)構(gòu)成越障機(jī)構(gòu)； 所述的輪轂(7)通過(guò)法蘭盤(8)與輪子驅(qū)動(dòng)電機(jī)(17)連接；所述的密封圈(10)安裝在軸承(9)上；所述的輪軸(12)固定安裝在機(jī)架(18)上，且輪軸(12)與輪轂(7)之間通過(guò)滑塊(11)連接；所述的氣管(14)安裝在輪軸(12)的中部，輪轂(7)轉(zhuǎn)到滑塊(11)的位置時(shí)，吸盤(13)與氣管(14)的一端接通；所述的機(jī)架(18)上固定安裝有超聲波振子(19)、噴嘴(20)、刮板(21);其中輪轂(7)、法蘭盤(8)、軸承(9)、密封圈(10)、滑塊(11)、輪軸(12)、吸盤(13)、氣管(14)、輪子驅(qū)動(dòng)電機(jī)(17)構(gòu)成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)擦窗機(jī)器人，其特征是:所述的氣管(14)的另一端與真空泵相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)擦窗機(jī)器人，其特征是:所述的越障機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)數(shù)據(jù)線與單片機(jī)連接。
【文檔編號(hào)】A47L1/02GK203379066SQ201320409326
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】杜微, 陳 光, 劉博 , 魏澤忠, 徐往, 陸旭東 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春工程學(xué)院