本實(shí)用新型涉及機(jī)器人制造技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種幕墻玻璃清洗機(jī)器人。

背景技術(shù)：

目前城市建設(shè)中高層建筑越來(lái)越多，大量的建筑采用了幕墻玻璃，玻璃幕墻作為戶外墻體，空氣中的粉塵、霧霾、雨水中的固體物質(zhì)會(huì)逐漸地沉積到玻璃表面，進(jìn)而影響到玻璃的清潔和美觀。玻璃幕墻的清洗一直采用繩索或吊籃人工從頂層懸吊方式進(jìn)行清洗，但隨著樓層高度的增加和面積增大，清洗工人操作的風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越高，清洗的工作量也越來(lái)越大。

擦玻璃機(jī)器人，是智能家用電器的一種。需帶電工作的電器，以方形構(gòu)造為主，方便清理玻璃的邊角區(qū)域。擦玻璃機(jī)器人(小車)通過(guò)機(jī)身底部的吸附部件牢牢地吸附在玻璃上。隨著國(guó)內(nèi)生活水平的不斷提高，產(chǎn)品將逐步的取代人工清潔。但是現(xiàn)有建筑中的幕墻大多采用分隔結(jié)構(gòu)，在機(jī)器人移動(dòng)過(guò)程中，難以翻越分隔帶，因此需要人工干預(yù)，增加了操作人員的負(fù)擔(dān)，并且有較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決機(jī)器人無(wú)法翻越分隔帶的問(wèn)題。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，提供一種幕墻玻璃清洗機(jī)器人，包括繩索、電磁吸盤(pán)和擦玻璃機(jī)器人小車，所述繩索平行于幕墻表面；還包括有滑塊結(jié)構(gòu)，所述滑塊結(jié)構(gòu)的殼體中穿設(shè)平行的轉(zhuǎn)軸I和轉(zhuǎn)軸II，所述轉(zhuǎn)軸I、轉(zhuǎn)軸II上分別固定驅(qū)動(dòng)輪、壓緊輪，所述繩索穿于驅(qū)動(dòng)輪和壓緊輪的輪面之間；所述轉(zhuǎn)軸I穿出殼體，并在端部套設(shè)固定蝸輪；所述滑塊結(jié)構(gòu)的殼體外固定有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)軸為蝸桿；所述蝸桿與蝸輪相互嚙合；所述電磁吸盤(pán)固定于滑塊結(jié)構(gòu)上；所述擦玻璃機(jī)器人小車吸附于幕墻表面，并在擦玻璃機(jī)器人小車的外殼上設(shè)有與電磁吸盤(pán)對(duì)應(yīng)的鐵質(zhì)盤(pán)。

優(yōu)選地，還包括一個(gè)控制器；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)上設(shè)置計(jì)數(shù)器，所述計(jì)數(shù)器收集驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸的轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)并將輸出端連接至控制器的輸入端I，所述控制器的輸出端連接至驅(qū)動(dòng)電機(jī)的設(shè)置端。

所述控制器，可采用接收信號(hào)，由人工進(jìn)行反饋的方式，也可采用全自動(dòng)的芯片對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行輸出信號(hào)。

優(yōu)選地，所述擦玻璃機(jī)器人小車在與幕墻接觸面設(shè)置壓縮桿式傳感器，所述壓縮桿式傳感器輸出端連接至控制器的輸入端II。

優(yōu)選地，所述的繩索數(shù)量為兩根，兩者相互平行，在電磁吸盤(pán)兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置；繩索上的滑塊結(jié)構(gòu)對(duì)稱連接在電磁吸盤(pán)兩側(cè)的繩索上；所述鐵質(zhì)盤(pán)平行于幕墻表面，并安裝在外殼與幕墻相背的位置上。

所述繩索與幕墻保持一定距離，應(yīng)當(dāng)使電磁吸盤(pán)能夠正面吸附在鐵質(zhì)盤(pán)表面。

優(yōu)選地，兩條繩索之間固定架設(shè)橫桿，所述橫桿與繩索保持垂直；所述橫桿數(shù)量為兩根，分別位于電磁吸盤(pán)兩側(cè)。

優(yōu)選地，所述滑塊結(jié)構(gòu)以中滑塊、下滑塊為一組設(shè)置在繩索上；還包括滑桿和連桿I、連桿II，所述滑桿平行于繩索，所述滑桿的下部固定下滑塊，滑桿的中部滑動(dòng)套接中滑塊；所述下滑塊鉸接連桿I的一端，連桿I的另一端鉸接電磁吸盤(pán)一側(cè)；所述中滑塊鉸接連桿II的一端，連桿II的另一端鉸接連桿I中部。

優(yōu)選地，所述電磁吸盤(pán)兩側(cè)設(shè)上下延伸的滑軌，所述滑軌上滑動(dòng)設(shè)置鉸接塊I；所述連桿II在鉸接連桿I中部之后設(shè)延長(zhǎng)段，所述延長(zhǎng)段的端頭與鉸接塊I鉸接。

優(yōu)選地，所述兩根繩索懸垂于幕墻面上方；所述一根橫桿接近幕墻底，另一根接近幕墻頂部。

優(yōu)選地，所述滑塊結(jié)構(gòu)組還包括連桿III、連桿IV、配重塊以及設(shè)置在繩索上的上滑塊；所述滑桿的上部滑動(dòng)套接上滑塊；所述下滑塊鉸接連桿III的一端，連桿III的另一端鉸接配重塊一側(cè)；所述上滑塊鉸接連桿IV的一端，連桿IV的另一端鉸接連桿III中部。

兩組滑塊及連桿分別固定于兩根繩索上，并對(duì)稱連接于電磁吸盤(pán)兩側(cè)。

優(yōu)選地，所述配重塊兩側(cè)設(shè)上下延伸的滑軌，所述滑軌上滑動(dòng)設(shè)置鉸接塊II；所述連桿IV在鉸接連桿III中部之后設(shè)延長(zhǎng)段，所述延長(zhǎng)段的端頭與鉸接塊II鉸接。

本實(shí)用新型通過(guò)電磁吸盤(pán)與機(jī)器人上的鐵質(zhì)盤(pán)結(jié)合，讓機(jī)器人脫離幕墻，通過(guò)設(shè)置繩索上的滑塊結(jié)構(gòu)移動(dòng)脫離的機(jī)器人，使得翻越幕墻分隔帶成為可能?？刂齐姶盼P(pán)的通斷電，可實(shí)現(xiàn)與固定于機(jī)器人上的鐵質(zhì)盤(pán)的吸合和分離。

控制器在收集驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上，對(duì)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行控制，以達(dá)到精確移動(dòng)的目的，方便翻越幕墻分隔帶。

壓縮桿式傳感器的設(shè)置，給控制器提供了機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)，方便對(duì)電機(jī)控制，減少操作的時(shí)間，降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

兩根平行繩索為電磁吸盤(pán)提供了更多的限位點(diǎn)，便于電磁吸盤(pán)的姿態(tài)調(diào)整，從而方便與機(jī)器人上的鐵質(zhì)盤(pán)對(duì)接，減少操作的時(shí)間。

橫桿能夠保持繩索間相互平行，減少晃動(dòng)，提高操作精準(zhǔn)度。

滑桿、連桿和電磁吸盤(pán)的組合，當(dāng)中滑塊和下滑塊移動(dòng)靠近或遠(yuǎn)離時(shí)可實(shí)現(xiàn)電磁吸盤(pán)垂直于繩索組平面推出或收回的功能。并可以在收回時(shí)順利向下移動(dòng)而不與幕墻干涉。

滑桿、連桿和配重塊的組合，當(dāng)上滑塊和下滑塊移動(dòng)靠近或遠(yuǎn)離時(shí)可實(shí)現(xiàn)重塊盤(pán)垂直于軌道繩組平面推出或收回的功能，方便力矩平衡，防止電磁吸盤(pán)滑脫。

連桿延長(zhǎng)并和配重塊、電磁吸盤(pán)連接，方便穩(wěn)定電磁吸盤(pán)的姿態(tài)，從而方便與機(jī)器人上的鐵質(zhì)盤(pán)對(duì)接，減少操作的時(shí)間。

本實(shí)用新型的有益效果是能夠方便地進(jìn)行機(jī)器人與幕墻的安裝與拆除操作，提高了機(jī)器人的泛用性，降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的滑塊結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：

1-繩索 2-橫桿 3-上滑塊

4-中滑塊 5-連桿 6-連桿鉸接點(diǎn)

7-配重塊 8-鉸接塊II 9-下滑塊

10-滑桿 11-鉸接塊I 13-工作電纜

14-主電纜 15-電磁吸盤(pán) 16-鐵質(zhì)盤(pán)

17-擦玻璃機(jī)器人小車 18-幕墻 19-清洗液噴嘴

20-履帶行走裝置 21-真空吸盤(pán) 22-旋轉(zhuǎn)刮水盤(pán)

23-驅(qū)動(dòng)輪 24-壓緊輪 25-殼體

26-驅(qū)動(dòng)電機(jī) 27-蝸桿 28-蝸輪

29-計(jì)數(shù)器 30-壓縮桿式傳感器 31-殼體螺釘

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

根據(jù)圖1至圖3所示的一種幕墻玻璃清洗機(jī)器人，包括繩索1、電磁吸盤(pán)15、擦玻璃機(jī)器人小車17、控制器(圖中未示出)以及三個(gè)滑塊結(jié)構(gòu)組成的滑塊組；

所述的繩索1數(shù)量為兩根，幕墻18面為垂直時(shí)，所述兩根繩索1懸垂于幕墻18面上方，平行于幕墻18表面；兩根繩索18相互平行，在電磁吸盤(pán)15兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置。兩條繩索18之間固定架設(shè)兩根橫桿2，所述橫桿2與繩索1保持垂直，其中一根橫桿2接近幕墻18底，另一根接近幕墻18頂部；繩索1上的滑塊結(jié)構(gòu)對(duì)稱連接在電磁吸盤(pán)15兩側(cè)的繩索1上。

所述擦玻璃機(jī)器人小車17吸附于幕墻18表面，并在擦玻璃機(jī)器人小車17的外殼上設(shè)有與電磁吸盤(pán)15對(duì)應(yīng)的鐵質(zhì)盤(pán)16，所述鐵質(zhì)盤(pán)16平行于幕墻18表面，并安裝在外殼與幕墻18相背的位置上。

所述滑塊結(jié)構(gòu)的殼體25中穿設(shè)平行的轉(zhuǎn)軸I和轉(zhuǎn)軸II，所述轉(zhuǎn)軸I、轉(zhuǎn)軸II上分別固定驅(qū)動(dòng)輪23、壓緊輪24，所述繩索1穿于驅(qū)動(dòng)輪23和壓緊輪24的輪面之間；所述轉(zhuǎn)軸I穿出殼體25，并在端部套設(shè)固定蝸輪28；所述滑塊結(jié)構(gòu)的殼體25外固定有驅(qū)動(dòng)電機(jī)26，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)26輸出轉(zhuǎn)軸為蝸桿27；所述蝸桿27與蝸輪28相互嚙合；

所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)26上設(shè)置計(jì)數(shù)器29，所述計(jì)數(shù)器29收集驅(qū)動(dòng)電機(jī)26軸的轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)并將輸出端連接至控制器(圖中未示出)的輸入端I，所述控制器的輸出端連接至驅(qū)動(dòng)電機(jī)26的設(shè)置端；

所述擦玻璃機(jī)器人小車17在與幕墻18接觸面設(shè)置壓縮桿式傳感器30，所述壓縮桿式傳感器30輸出端連接至控制器(圖中未示出)的輸入端II。

所述滑塊結(jié)構(gòu)以中滑塊4、下滑塊9為一組設(shè)置在繩索1上；還包括滑桿10和連桿5I、連桿5II，所述滑桿10平行于繩索1，所述滑桿10的下部固定下滑塊9，滑桿10的中部滑動(dòng)套接中滑塊4；所述下滑塊4鉸接連桿5I的一端，連桿5I的另一端鉸接電磁吸盤(pán)15一側(cè)；所述中滑塊4鉸接連桿5II的一端，連桿5II的另一端鉸接連桿5I中部。所述電磁吸盤(pán)15兩側(cè)設(shè)上下延伸的滑軌，所述滑軌上滑動(dòng)設(shè)置鉸接塊I11；所述連桿5II在鉸接連桿5I中部之后設(shè)延長(zhǎng)段，所述延長(zhǎng)段的端頭與鉸接塊I11鉸接。

所述滑塊結(jié)構(gòu)組還包括連桿5III、連桿5IV、配重塊7以及設(shè)置在繩索1上的上滑塊3；所述滑桿10的上部滑動(dòng)套接上滑塊3；所述下滑塊9鉸接連桿5III的一端，連桿5III的另一端鉸接配重塊7一側(cè)；所述上滑塊3鉸接連桿5IV的一端，連桿5IV的另一端鉸接連桿5III中部。所述配重塊7兩側(cè)設(shè)上下延伸的滑軌，所述滑軌上滑動(dòng)設(shè)置鉸接塊II8；所述連桿5IV在鉸接連桿5III中部之后設(shè)延長(zhǎng)段，所述延長(zhǎng)段的端頭與鉸接塊II8鉸接。

在實(shí)際使用的設(shè)備中，該幕墻清洗機(jī)器人由軌道繩組、軌道行走裝置、擦玻璃機(jī)器人小車17三個(gè)主要部分組成。

軌道繩組由繩索1、橫桿2和主電纜14組成。橫桿2位于兩條繩索1之間，起固定間距的作用，其位置可調(diào)，當(dāng)軌道繩組懸垂于建筑物上時(shí)，一根橫桿2接近地面，另一根橫桿2接近建筑物頂部。主電纜14內(nèi)部包括電纜和供水管，纏繞于滾盤(pán)，與軌道行走裝置連接，可隨軌道行走裝置移動(dòng)而放出收回。軌道繩組上端和下端分別固定于建筑物頂部和底部，并張緊與幕墻18玻璃平行保持合理距離，起到軌道作用。主電纜14用于連接工作電源和清洗液體并輸送至工作裝置。

軌道行走裝置由上滑塊3、中滑塊4、連桿5、連桿鉸接點(diǎn)6、配重塊7、鉸接塊II8、下滑塊9、滑桿10、鉸接塊I11、工作電纜13、電磁吸盤(pán)15等組成。

滑塊由驅(qū)動(dòng)輪23、壓緊輪24、滑塊殼體25、驅(qū)動(dòng)電機(jī)26、蝸桿27、蝸輪28、計(jì)數(shù)器29、殼體螺釘31等組成。上中下三個(gè)滑塊固定于軌道繩上，滑塊殼體25可以打開(kāi)便于繩索1穿于驅(qū)動(dòng)輪23和壓緊輪24之間，滑塊殼體25閉合后緊固殼體螺釘31壓緊繩索1。通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)26，帶動(dòng)與之連接的蝸桿27轉(zhuǎn)動(dòng)，減速并驅(qū)動(dòng)蝸輪28旋轉(zhuǎn)，蝸輪28與驅(qū)動(dòng)輪23連接，從而帶動(dòng)滑塊在繩索1上移動(dòng)。由于蝸輪蝸桿的自鎖作用，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)26停止時(shí)，滑塊會(huì)停止在繩索1上并能承受一定的力。計(jì)數(shù)器29將驅(qū)動(dòng)電機(jī)26的轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)傳輸給控制器，用于控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)26工作從而控制滑塊的移動(dòng)和位置。下滑塊9與滑桿10固定，上滑塊3和中滑塊4可與滑桿10自由滑動(dòng)。連桿5分別與上滑塊3和下滑塊9鉸接，交叉連接于連連桿鉸接點(diǎn)6，兩端分別與重塊盤(pán)7和重塊盤(pán)滑動(dòng)鉸接8連接，重塊盤(pán)滑動(dòng)鉸接8可在配重塊7的滑槽內(nèi)滑動(dòng)。當(dāng)上滑塊3和下滑塊9移動(dòng)靠近或遠(yuǎn)離時(shí)可實(shí)現(xiàn)配重塊垂直于軌道繩組平面推出或收回的功能。兩組滑塊連桿機(jī)構(gòu)分別固定于兩根繩索1上，并對(duì)稱連接于配重塊7兩側(cè)。軌道繩組的另一側(cè)，連桿5分別與中滑塊4和下滑塊9鉸接，交叉連接于連桿鉸接點(diǎn)6，兩端分別與電磁吸盤(pán)15和鉸接塊I11連接，鉸接塊I11可在電磁吸盤(pán)15的滑槽內(nèi)滑動(dòng)。當(dāng)中滑塊4和下滑塊9移動(dòng)靠近或遠(yuǎn)離時(shí)可實(shí)現(xiàn)電磁吸盤(pán)15垂直于軌道繩組平面推出或收回的功能。兩組滑塊連桿機(jī)構(gòu)分別固定于兩根繩索1上，并對(duì)稱連接于電磁吸盤(pán)15兩側(cè)。

電磁吸盤(pán)15通過(guò)控制通斷電，可實(shí)現(xiàn)與擦玻璃機(jī)器人小車17上面的鐵質(zhì)盤(pán)16的吸合和分離。

擦玻璃機(jī)器人小車17包括工作電纜13、清洗液噴嘴19、履帶行走裝置20、真空吸盤(pán)21、旋轉(zhuǎn)刮水盤(pán)22、壓縮桿式傳感器30以及內(nèi)部控制和驅(qū)動(dòng)原件。工作電纜13內(nèi)部包括電纜和輸水管，清洗液噴嘴19將通過(guò)主電纜14和工作電纜13傳送來(lái)的清洗液體均勻噴霧于幕墻18玻璃表面，真空吸盤(pán)21抽氣使擦玻璃機(jī)器人小車17可靠附著于玻璃表面，控制器驅(qū)動(dòng)履帶行走裝置20使擦玻璃機(jī)器人小車17按規(guī)劃路徑行走，旋轉(zhuǎn)刮水盤(pán)22旋轉(zhuǎn)工作刮除玻璃表面的清洗液體。

軌道行走裝置沿著繩索1按照每塊幕墻18玻璃的位置，由控制器控制運(yùn)動(dòng)到合適位置，軌道行走裝置上的推送裝置推送擦玻璃機(jī)器人小車17至玻璃表面，待擦玻璃機(jī)器人小車17真空吸盤(pán)21可靠固定于玻璃表面后，電磁吸盤(pán)15斷電，推送裝置收回。擦玻璃機(jī)器人小車17按照自主程序完成單塊玻璃的清洗后回到原位置，推送裝置推出至擦玻璃機(jī)器人小車17并給電磁吸盤(pán)15通電，電磁吸盤(pán)吸附牢固后真空吸盤(pán)21放氣解除與玻璃的吸附，推送裝置收回，軌道行走裝置移動(dòng)至下一塊玻璃的清洗位置，然后重復(fù)上述步驟，直至完成建筑物從上至下一列玻璃的清洗。按列布置軌道繩組，重復(fù)上述工作，完成每列玻璃的清洗，即可完成整個(gè)建筑物幕墻玻璃的清洗。

本幕墻清洗機(jī)器人的工作和控制方法是：

1-軌道繩組懸掛于建筑物，靠近幕墻18玻璃，滑塊分別固定于兩條繩索1上端，軌道繩組上下兩端固定并張緊。

2-電磁吸盤(pán)15通電擦玻璃機(jī)器人小車吸附于軌道行走裝置上，配重塊7和電磁吸盤(pán)15都處于收回狀態(tài)，收回距離保證繩索1兩側(cè)作用于滑桿10的力矩平衡，并可以順利向下移動(dòng)而不與幕墻18干涉。

3-測(cè)量幕墻18玻璃上下塊的間距并輸入控制器，設(shè)備開(kāi)始工作。

4-控制器根據(jù)輸入間距驅(qū)動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)，至最上面第一塊玻璃中央，下滑塊9不動(dòng)，上中兩種滑塊3、4向下移動(dòng)，移動(dòng)速度保證兩側(cè)力矩平衡，當(dāng)擦玻璃機(jī)器人小車17移動(dòng)至玻璃表面并觸動(dòng)壓縮桿式傳感器30，傳感器發(fā)出信號(hào)給控制器，控制器停止滑塊動(dòng)作。

5-真空吸盤(pán)21工作，擦玻璃機(jī)器人小車17吸附于玻璃表面。控制器控制上滑塊3向上運(yùn)動(dòng)至半收回狀態(tài)，此時(shí)配重塊7側(cè)力矩可與斷電后的電磁吸盤(pán)15力矩平衡。

6-電磁吸盤(pán)15斷電，電磁吸盤(pán)15與擦玻璃機(jī)器人小車17分離，上中滑塊3、4向上運(yùn)動(dòng)，配重塊7和電磁吸盤(pán)15收回。

7-擦玻璃機(jī)器人小車17按程序規(guī)劃路徑及邊框傳感器信號(hào)完成本塊玻璃的清洗，然后回到原位置。

8-上中滑塊3、4向下移動(dòng)，保持力矩平衡，到電磁吸盤(pán)15與擦玻璃機(jī)器人小車17上鐵質(zhì)盤(pán)16接觸，電磁吸盤(pán)15通電，電磁吸盤(pán)15與擦玻璃機(jī)器人小車17吸牢。上滑塊3下移，配重塊7推出，到力矩與含有擦玻璃機(jī)器人小車17的電磁吸盤(pán)15力矩平衡。真空吸盤(pán)21停止工作并放氣解除真空，擦玻璃機(jī)器人小車17與玻璃分離。

9-上中滑塊3、4向上移動(dòng)，配重塊7和電磁吸盤(pán)15收回，過(guò)程保持力矩平衡，到收回狀態(tài)。

10-根據(jù)幕墻18玻璃間距，上中下滑塊3、4、9一起向下移動(dòng)至下一塊玻璃中央，重復(fù)上述動(dòng)作，完成下一塊玻璃的清洗，直至完成從上到下一列全部玻璃的清洗。

以上已對(duì)本實(shí)用新型創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本實(shí)用新型創(chuàng)造并不限于所述的實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型創(chuàng)造精神的前提下還可以作出種種的等同的變型或替換，這些等同變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。