本發(fā)明涉及一種高層建筑內(nèi)外平面和曲面玻璃清潔機(jī)器人，屬于高層建筑清潔技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著越來越高的高層建筑的出現(xiàn)，高層建筑的外層玻璃以及曲面玻璃的清潔問題很難解決，傳統(tǒng)的清潔方式是通過清潔工人懸吊自上而下進(jìn)行人工清潔，這種方法費時費力，而且對于清潔工人的安全還存在隱患。同時，傳統(tǒng)的清潔方法對于曲面玻璃的清潔存在不便。

由于曲面玻璃清潔機(jī)器人在國內(nèi)還比較少，曲面玻璃清潔機(jī)器人是具有特定功能的壁面移動機(jī)器人，是特種機(jī)器人的一個分支。它是基于壁面移動機(jī)器人技術(shù)，并針對具體的曲面玻璃具有明確功能的實用型機(jī)器人。其主要工作在高層建筑外的曲面玻璃表面，克服重力對自身的作用，攜帶清洗作業(yè)設(shè)備對曲面玻璃表面進(jìn)行清洗，從而將人們從危險的高空作業(yè)環(huán)境中解脫出來，不僅可以避免發(fā)生意外事故，而且可以提高清洗效率、節(jié)約成本，具有可觀的市場前景。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出了一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理的高層建筑內(nèi)外平面和曲面玻璃清潔機(jī)器人，不僅可以方便的對高層建筑玻璃的內(nèi)、外表面進(jìn)行自動全面的清潔，而且還可以適用于曲面玻璃的清潔。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種高層建筑內(nèi)外平面和曲面玻璃清潔機(jī)器人，包括滾動裝置、清潔裝置和柔性導(dǎo)軌，所述的柔性導(dǎo)軌的兩端分別設(shè)有清潔裝置，兩清潔裝置之間設(shè)有滾動裝置，所述的滾動裝置和清潔裝置的下端均設(shè)有毛刷，所述的滾動裝置的殼體上設(shè)有電源，所述的電源通過電源線與柔性導(dǎo)軌兩端的清潔裝置相連，所述的清潔裝置通過設(shè)在柔性導(dǎo)軌上的卡扣與柔性導(dǎo)軌相連。

在本發(fā)明中：所述柔性導(dǎo)軌呈凹槽狀，所述的電源線通過波紋式導(dǎo)線保護(hù)殼鑲嵌在柔性導(dǎo)軌的槽內(nèi)，其中所述的柔性導(dǎo)軌和波紋式導(dǎo)線保護(hù)殼均采用橡膠材料構(gòu)成，方便彎折和伸展。

在本發(fā)明中：所述的卡扣均勻的分布在柔性導(dǎo)軌上，通過卡扣任意調(diào)整柔性導(dǎo)軌兩端的清潔裝置之間的距離，從而保證了能夠適用于不同尺寸玻璃。

在本發(fā)明中：所述清潔裝置的殼體內(nèi)設(shè)有履帶步進(jìn)電機(jī)、兩吸附履帶、負(fù)壓抽氣壓縮機(jī)和觸發(fā)開關(guān)，所述的履帶步進(jìn)電機(jī)通過傳動帶與吸附履帶相連，兩吸附履帶之間同樣通過傳動帶相連；所述清潔裝置殼體的底部和后部均設(shè)有通氣孔，通氣孔與負(fù)壓抽氣壓縮機(jī)相連，通過負(fù)壓抽氣壓縮機(jī)將殼體底部的空氣從底部的通氣孔中抽至負(fù)壓抽氣壓縮機(jī)內(nèi)，經(jīng)由后部的通氣孔排出，使殼體內(nèi)的壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，通過與大氣壓強(qiáng)形成壓強(qiáng)差，將殼體整體壓在玻璃上；所述的觸發(fā)開關(guān)位于清潔裝置殼體的外側(cè)。

在本發(fā)明中：所述的滾動裝置包括滾輪電機(jī)、滾輪、頂針、報警器、距離傳感器和控制芯片，所述的滾輪位于穿過滾動裝置殼體內(nèi)的柔性導(dǎo)軌的槽內(nèi)，并由滾輪電機(jī)驅(qū)動，滾輪在滾輪電機(jī)的帶動下，沿著軟性導(dǎo)軌的凹槽進(jìn)行往復(fù)滑動；所述的頂針位于滾動裝置的殼體的兩側(cè)，所述的距離傳感器位于滾動裝置的殼體的前后兩端，所述的報警器位于距離傳感器的上方，并均與控制芯片相連，通過距離傳感器監(jiān)測滾動裝置向上運動或向下運動到接近玻璃的上下端部時，將信號經(jīng)控制芯片傳遞給報警器和滾輪電機(jī)，接收到控制芯片傳遞的信號的時，報警器工作，同時滾輪電機(jī)控制滾輪停止運動。

采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，具有智能化，自動化的特點，占據(jù)空間小，成本低廉，可以及時解決高層建筑內(nèi)外側(cè)平面或曲面玻璃的清潔問題，同時還具備適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境清潔工作的能力，具有極佳的開發(fā)潛力和應(yīng)用背景，能解決當(dāng)前機(jī)器人市場價格高，應(yīng)用范圍窄的不足問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中清潔裝置的剖視圖；

圖3為本發(fā)明中清潔裝置的另一剖視圖；

圖4為本發(fā)明中滾動裝置的剖視圖；

圖5為本發(fā)明中卡口和柔性導(dǎo)軌的位置關(guān)系示意圖；

圖6為本發(fā)明的工作軌跡示意圖。

圖中：1.清潔裝置；2.滾動裝置；3.柔性導(dǎo)軌；4.波紋式導(dǎo)線保護(hù)殼；5.電源；6.毛刷；7.履帶步進(jìn)電機(jī)；8.吸附履帶；9.傳動帶；10.負(fù)壓抽氣壓縮機(jī)；11.通氣孔；12.觸發(fā)開關(guān)；13.滾輪；14.滾輪電機(jī)；15.卡扣。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

由圖1-5可見，一種高層建筑內(nèi)外平面和曲面玻璃清潔機(jī)器人，包括滾動裝置2、清潔裝置1和柔性導(dǎo)軌3，所述的柔性導(dǎo)軌3的兩端分別設(shè)有清潔裝置1，兩清潔裝置1之間設(shè)有滾動裝置2，所述的滾動裝置2和清潔裝置1的下端均設(shè)有毛刷6，所述的滾動裝置2的殼體上設(shè)有電源5，所述的電源5通過電源線與柔性導(dǎo)軌3兩端的清潔裝置1相連，所述的清潔裝置1通過設(shè)在柔性導(dǎo)軌3上的卡扣15與柔性導(dǎo)軌3相連；所述的卡扣15均勻的分布在柔性導(dǎo)軌3上，通過卡扣15任意調(diào)整柔性導(dǎo)軌3兩端的清潔裝置1之間的距離，從而保證了能夠適用于不同尺寸玻璃。所述柔性導(dǎo)軌3呈凹槽狀，所述的電源線通過波紋式導(dǎo)線保護(hù)殼4鑲嵌在柔性導(dǎo)軌3的槽內(nèi)，其中所述的柔性導(dǎo)軌3和波紋式導(dǎo)線保護(hù)殼4均采用橡膠材料構(gòu)成，方便彎折和伸展。

所述清潔裝置1的殼體內(nèi)設(shè)有履帶步進(jìn)電機(jī)7、兩吸附履帶8、負(fù)壓抽氣壓縮機(jī)10和觸發(fā)開關(guān)12，所述的履帶步進(jìn)電機(jī)7通過傳動帶9與吸附履帶8相連，兩吸附履帶8之間同樣通過傳動帶9相連；所述清潔裝置1殼體的底部和后部均設(shè)有通氣孔11，通氣孔11與負(fù)壓抽氣壓縮機(jī)10相連，通過負(fù)壓抽氣壓縮機(jī)10將殼體底部的空氣從底部的通氣孔11中抽至負(fù)壓抽氣壓縮機(jī)10內(nèi)，經(jīng)由后部的通氣孔11排出，使殼體內(nèi)的壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，通過與大氣壓強(qiáng)形成壓強(qiáng)差，將殼體整體壓在玻璃上；所述的觸發(fā)開關(guān)12位于清潔裝置1殼體的外側(cè)。

所述的滾動裝置2包括滾輪電機(jī)14、滾輪13、頂針、報警器、距離傳感器和控制芯片，所述的滾輪13位于穿過滾動裝置2殼體內(nèi)的柔性導(dǎo)軌3的槽內(nèi)，并由滾輪電機(jī)14驅(qū)動，滾輪13在滾輪電機(jī)14的帶動下，沿著軟性導(dǎo)軌3的凹槽進(jìn)行往復(fù)滑動；所述的頂針位于滾動裝置2的殼體的兩側(cè)，所述的距離傳感器位于滾動裝置2的殼體的前后兩端，所述的報警器位于距離傳感器的上方，并均與控制芯片相連，通過距離傳感器監(jiān)測滾動裝置2向上運動或向下運動到接近玻璃的上下端部時，將信號經(jīng)控制芯片傳遞給報警器和滾輪電機(jī)14，接收到控制芯片傳遞的信號的時，報警器工作，同時滾輪電機(jī)14控制滾輪13停止運動。

具體實施時，先通過柔性導(dǎo)軌3上的卡扣調(diào)節(jié)兩側(cè)清潔裝置1之間在柔性導(dǎo)軌3上的距離，再將兩端的清潔裝置1裝在玻璃最低端的兩側(cè)。接通整體裝置的電源5，使清潔裝置1上的負(fù)壓抽氣壓縮機(jī)10的獨立進(jìn)行工作，通過負(fù)壓抽氣壓縮機(jī)10抽氣，與大氣壓強(qiáng)形成壓強(qiáng)差，將該清潔機(jī)器人按壓在玻璃上。通過滾動裝置2的電源5供電，所述滾輪裝置2在滾輪電機(jī)14的帶動下，在柔性導(dǎo)軌3上左右滑動，同時，滾輪裝置2下方的毛刷6也跟隨滾輪裝置2一起橫向移動，作清洗動作，當(dāng)滾輪裝置2移動到一端時，滾輪裝置2上的頂針與清潔裝置1上的觸發(fā)開關(guān)12相接觸，接通履帶步進(jìn)電機(jī)7的回路，使兩端的吸附履帶8同時獲得一個脈沖信號，履帶步進(jìn)電機(jī)7進(jìn)給一個步距，在傳動帶9的作用下，帶動吸附履帶8向上移動一個步距，另一吸附履帶8也相應(yīng)的向上移動一個步距；然后控制系統(tǒng)斷開履帶步進(jìn)電機(jī)7的回路，滾輪電機(jī)14反向轉(zhuǎn)動，帶動滾動裝置2向另一端移動，當(dāng)?shù)竭_(dá)另一端時，滾輪裝置2上的頂針與另一端的清潔裝置1上觸發(fā)開關(guān)12相接觸，使兩端的吸附履帶8又同時向上移動一個步距，完成一個動作循環(huán)，接下來反復(fù)循環(huán)（如圖6所示），最終將整塊玻璃都清潔干凈。當(dāng)上升到玻璃最上方時，滾動裝置2上的距離傳感器啟動，將信號通過控制芯片傳遞給滾輪電機(jī)14和報警器，使機(jī)構(gòu)停止運動并產(chǎn)生警報。

如圖2所示，履帶步進(jìn)電機(jī)7通過傳動帶9與吸附履帶8相連接，吸附履帶8之間也是通過傳動帶9相連接，當(dāng)履帶步進(jìn)電機(jī)7和吸附履帶8的回路被接通時，履帶步進(jìn)電機(jī)7獲得一個脈沖信號，進(jìn)給一個步距，相應(yīng)的傳動帶9帶動吸附履帶8轉(zhuǎn)動一個步距長，隨之帶動裝置整體向上移動一個步距。

如圖3所示，在相應(yīng)的電氣系統(tǒng)工作時，負(fù)壓抽氣壓縮機(jī)10處于持續(xù)工作的狀態(tài)，利用負(fù)壓抽氣壓縮機(jī)10抽氣，將清潔裝置1底部的空氣從底部的通氣孔11中抽至負(fù)壓抽氣壓縮機(jī)10內(nèi)，經(jīng)由后部的通氣孔11排除，使清潔裝置1內(nèi)的壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，通過與大氣壓強(qiáng)形成壓強(qiáng)差，將清潔裝置1整體壓在玻璃上，此裝置提供垂直于玻璃的作用力，保證裝置整體的安全性和穩(wěn)定性。負(fù)壓抽氣壓縮機(jī)10由單獨的電氣系統(tǒng)控制，始終處于工作狀態(tài)。其在清潔裝置1內(nèi)的位置與履帶步進(jìn)電機(jī)7相錯開，保證內(nèi)部空間的緊湊和適合。

在本發(fā)明中，本發(fā)明在曲面玻璃上工作時柔性導(dǎo)軌3由于是橡膠材料構(gòu)成，可以處于彎曲狀態(tài)，而在平面玻璃上工作時柔性導(dǎo)軌3呈直線狀，柔性導(dǎo)軌3的形狀決定了在本發(fā)明中的中間移動的滾動裝置2的移動路徑，因此導(dǎo)軌形狀確定后，機(jī)器人中間移動的滾動裝置的運動路徑也就確定了。

以上對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不限于以上描述。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，任何對本技術(shù)方案的同等修改和替代都是在本發(fā)明的范圍之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。