本發(fā)明屬于智能機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在商業(yè)建筑，居民住房中高層建筑越來越普遍，樓層高，清潔玻璃的難度越來越大，目前對(duì)高層建筑的玻璃窗的清潔辦法主要還是依靠清潔工人搭乘吊籃利用簡(jiǎn)單的清潔工具來完成，，這種傳統(tǒng)的清潔方式不僅勞動(dòng)強(qiáng)度高，費(fèi)時(shí)費(fèi)力效率低，更主要是高空作業(yè)危險(xiǎn)性極大，容易產(chǎn)生安全事故帶來人員傷亡。

目前市面上出現(xiàn)了各種品牌的智能擦玻璃機(jī)器人(又名窗寶)，該類擦玻璃機(jī)器人雖然能夠替代人工擦拭清潔玻璃、解放了人的雙手，但是在使用過程中依然需要人工將該類擦玻璃機(jī)器人放置到待清潔的玻璃上，所以不適合用于清潔高層建筑的玻璃窗，且該類擦玻璃機(jī)器人一旦意外脫離玻璃窗而墜落就會(huì)摔碎損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述諸多不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人，它將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于擦玻璃機(jī)器人上，能夠通過地面人員的遙控將擦玻璃機(jī)器人安全準(zhǔn)確地放置到高層建筑的玻璃窗上，同時(shí)即使意外高空墜落也不會(huì)受損。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

一種遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人，主要包括機(jī)身和遙控器；所述機(jī)身四周均布連接有四個(gè)機(jī)臂，每個(gè)所述機(jī)臂的另一端均安裝有電動(dòng)螺旋槳；

所述機(jī)身的下部連接有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定于機(jī)身的下部的轉(zhuǎn)動(dòng)限位座和與轉(zhuǎn)動(dòng)限位座鉸接的轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿，在所述轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿的另一端固接有擦玻璃裝置；

所述機(jī)身的上部設(shè)有相機(jī)、電池模塊、飛行控制模塊、清潔控制模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊；

所述電池模塊用于給所述電動(dòng)螺旋槳、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、相機(jī)、飛行控制模塊、清潔控制模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊供電；

所述飛行控制模塊用于接收地面的遙控器發(fā)出的指令、并將飛行參數(shù)和相機(jī)拍攝的畫面通過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送給地面的遙控器；

所述清潔控制模塊用于接收地面的遙控器發(fā)出的指令、控制轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，所述清潔控制模塊還用于自動(dòng)控制擦玻璃裝置的吸附、行走和清潔動(dòng)作；

在所述的每個(gè)機(jī)臂上設(shè)有與所述電動(dòng)螺旋槳的電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸線的防撞圈，所述防撞圈的上端面與下端面分別安裝有透氣的防撞罩，上下兩個(gè)所述的防撞罩與所述防撞圈形成的空間用于容納保護(hù)所述電動(dòng)螺旋槳。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)動(dòng)限位座開有用于連接所述轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿的容納槽，形成上限位部和下限位部。

進(jìn)一步地，所述擦玻璃裝置的底部設(shè)有兩組行走履帶、一個(gè)吸附圓盤和一個(gè)清潔軟墊，所述兩組行走履帶對(duì)稱地分布在所述擦玻璃裝置的底部?jī)蓚?cè)，所述吸附圓盤設(shè)在兩組行走履帶，所述清潔軟墊設(shè)在所述擦玻璃裝置的底部的一端。

進(jìn)一步地，所述吸附圓盤上設(shè)有多個(gè)吸氣孔，所述吸氣孔圓周均布于吸附圓盤。

進(jìn)一步地，所述清潔軟墊為可拆卸式，通過魔術(shù)扣連接于所述擦玻璃裝置的底部。

進(jìn)一步地，在所述機(jī)身的上部的一端設(shè)有相機(jī)架，所述相機(jī)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于該相機(jī)架。

進(jìn)一步地，所述電池模塊為可拆卸式，能夠快速更換地安裝于機(jī)身上。

進(jìn)一步地，所述防撞罩與防撞圈采用輕質(zhì)的彈性材料制成。

進(jìn)一步地，所述遙控器的上部設(shè)有顯示屏，下部設(shè)有按鍵、進(jìn)退撥片、轉(zhuǎn)向撥片、升降撥片和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)撥片。

進(jìn)一步地，所述飛行控制模塊中還設(shè)有重力加速度傳感器、用于墜落時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)螺旋槳。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明提供的一種遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人，將無人機(jī)技術(shù)巧妙應(yīng)用于擦玻璃機(jī)器人上，能夠通過地面人員的遙控將擦玻璃機(jī)器人安全準(zhǔn)確地放置到高層建筑的玻璃窗上，避免了高空作業(yè)帶來的人員傷亡，該設(shè)備作業(yè)范圍大，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，清潔效果好，便于攜帶和操作，同時(shí)設(shè)備具有自我保護(hù)功能，即使碰撞到異物或意外高空墜落也不會(huì)受損。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人立體示意圖一；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人立體示意圖二；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人立體示意圖三；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的擦玻璃裝置立體示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的遙控器立體示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人工作狀態(tài)圖一；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例的遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人工作狀態(tài)圖二；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例的遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人工作狀態(tài)圖三。

附圖標(biāo)記：1機(jī)身、2機(jī)臂、3電動(dòng)螺旋槳、4防撞圈、5防撞罩、6遙控器、7轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、8擦玻璃裝置、9相機(jī)、11電池模塊、12飛行控制模塊、13清潔控制模塊、14數(shù)據(jù)傳輸模塊、61顯示屏、62按鍵、63進(jìn)退撥片、64轉(zhuǎn)向撥片、65升降撥片、66轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)撥片、71轉(zhuǎn)動(dòng)限位座、72轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿、81行走履帶、82吸附圓盤、83清潔軟墊、711上限位部、712下限位部、821吸氣孔、91相機(jī)架。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1、2所示，一種遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人，包括機(jī)身1，機(jī)身1四周均布連接有四個(gè)機(jī)臂2，每個(gè)機(jī)臂2的另一端均安裝有電動(dòng)螺旋槳3，還包括有遙控器6；在機(jī)身1的下部連接有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7包括固定于機(jī)身1的下部的轉(zhuǎn)動(dòng)限位座71和與轉(zhuǎn)動(dòng)限位座71鉸接的轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿72，在轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿72的另一端固接有擦玻璃裝置8；在機(jī)身1的上部設(shè)有相機(jī)9、電池模塊11、飛行控制模塊12、清潔控制模塊13和數(shù)據(jù)傳輸模塊14；電池模塊11用于給電動(dòng)螺旋槳3、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6、相機(jī)9、飛行控制模塊12、清潔控制模塊13和數(shù)據(jù)傳輸模塊14供電；飛行控制模塊12用于接收地面的遙控器6發(fā)出的指令、并將飛行參數(shù)和相機(jī)9拍攝的畫面通過數(shù)據(jù)傳輸模塊14傳送給地面的遙控器6，飛行控制模塊12中還設(shè)有重力加速度傳感器、用于墜落時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)螺旋槳3；清潔控制模塊13用于接收地面的遙控器6發(fā)出的指令、控制轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7的動(dòng)作，清潔控制模塊13還儲(chǔ)存有常規(guī)智能擦玻璃機(jī)器人的程序、用于自動(dòng)控制擦玻璃裝置8的吸附、行走和清潔動(dòng)作。

具體地，如圖2所示，轉(zhuǎn)動(dòng)限位座71開有用于連接轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿72的容納槽，形成上限位部711和下限位部712。這樣，連接桿72在實(shí)現(xiàn)收放擦玻璃裝置8后能夠可靠定位，更加便于控制。

具體地，如圖2、4所示，擦玻璃裝置8的底部設(shè)有兩組行走履帶81、一個(gè)吸附圓盤82和一個(gè)清潔軟墊83，兩組行走履帶81對(duì)稱地分布在擦玻璃裝置8的底部?jī)蓚?cè)，吸附圓盤82設(shè)在兩組行走履帶81，清潔軟墊83設(shè)在擦玻璃裝置8的底部的一端。

由于清潔軟墊83使用一段時(shí)間后會(huì)變臟，繼續(xù)用于清潔擦拭玻璃，清潔效果會(huì)大大降低，因此需要定期更換該清潔軟墊83，作為改進(jìn)清潔軟墊83設(shè)計(jì)可拆卸式，通過魔術(shù)扣連接于擦玻璃裝置8的底部，魔術(shù)扣連接方式能夠使更換更加快捷方便。

為了使該遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人能夠更加牢固地吸附于玻璃窗上，在吸附圓盤82上設(shè)有多個(gè)吸氣孔821，吸氣孔821圓周均布于吸附圓盤82，這樣吸附圓盤82與玻璃窗之間能夠形成更大的負(fù)壓，且該真空吸力分布均勻，吸附更加穩(wěn)定可靠。

為了得到更廣闊視野的畫面，便于精準(zhǔn)控制，在機(jī)身1的上部的一端設(shè)有相機(jī)架91，相機(jī)9可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于該相機(jī)架91。

作為改進(jìn)，在每個(gè)機(jī)臂2上設(shè)有與電動(dòng)螺旋槳3的電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸線的防撞圈4，防撞圈4的上端面與下端面分別安裝有透氣的防撞罩5，上下兩個(gè)的防撞罩10與防撞圈4形成的空間用于容納保護(hù)電動(dòng)螺旋槳3。這樣電動(dòng)螺旋槳3就被防撞罩5與防撞圈4保護(hù)在其中、而不會(huì)因?yàn)轱w行過程中擊打到墻壁等障礙物而變形或折斷。

作為優(yōu)選，防撞罩5與防撞圈4采用輕質(zhì)的彈性材料制成，加上它們的結(jié)構(gòu)圓滑，碰撞到障礙物后也能立即彈開，而不會(huì)受損。

目前市場(chǎng)上的擦玻璃的機(jī)器人都采用電源線供電，電源線的長(zhǎng)度直接決定了擦窗機(jī)器人的工作范圍，要想使擦窗機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)距離作業(yè)就很困難，同時(shí)電源線過于冗長(zhǎng)也不方便攜帶和操作。本發(fā)明的遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人為了克服上述問題，提高機(jī)動(dòng)性，采用的供電模式為電池模塊11供電，電池模塊11為可拆卸式，能夠快速更換地安裝于機(jī)身1上。

作為具體的方案，遙控器6與本發(fā)明的遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人配套，如圖5所示，在遙控器6的上部設(shè)有顯示屏61，下部設(shè)有按鍵62、進(jìn)退撥片63、轉(zhuǎn)向撥片64、升降撥片65和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)撥片66，顯示屏61用于顯示該遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人的飛行參數(shù)(如gps定位數(shù)據(jù))以及相機(jī)9拍攝的畫面，按鍵62用于輸入指令或定位參數(shù)等操作，進(jìn)退撥片63用于控制該遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人的前進(jìn)后退，轉(zhuǎn)向撥片64用于控制該遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人的左右轉(zhuǎn)向，升降撥片65用于控制該遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人的上升下降，以滿足按要求及時(shí)調(diào)整飛行姿態(tài)。

本發(fā)明的遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人的操作方法及工作原理如下：

(1)、作業(yè)人員到達(dá)待清潔玻璃窗的高層建筑的樓下地面處，將該遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人豎直放置在地面上，使用擦玻璃裝置8的底部處于水平地面上；

(2)、作業(yè)人員操作遙控器6的進(jìn)退撥片63、轉(zhuǎn)向撥片64和升降撥片65，使該遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人飛行至高層建筑上的待清潔玻璃窗前，如圖6所示，然后操控相機(jī)9拍攝，觀察遙控器6上顯示屏61上的實(shí)時(shí)拍攝畫面，根據(jù)實(shí)時(shí)拍攝畫面微調(diào)該遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人所處的位置，待達(dá)到適合擦玻璃裝置8吸附的位置后，保存此刻的gps定位數(shù)據(jù)，并使該遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人保持懸停狀態(tài)；

(3)、作業(yè)人員操作遙控器6的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)撥片66，撥向“彎”檔，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7的轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿72隨即轉(zhuǎn)動(dòng)，離開轉(zhuǎn)動(dòng)限位座71的下限位部712向上限位部711方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直至抵靠于上限位部711，然后一邊觀察遙控器6上顯示屏61上的實(shí)時(shí)拍攝畫面，一邊操縱遙控器6的進(jìn)退撥片63，控制遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人的擦玻璃裝置8的清潔軟墊83緊緊抵靠于玻璃上，達(dá)到如圖7所示的狀態(tài)；

(4)、作業(yè)人員操作遙控器6，通過按鍵打開“清潔模式”，擦玻璃裝置8隨機(jī)開始工作，產(chǎn)生的真空負(fù)壓通過吸附圓盤82將該遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人穩(wěn)定可靠地吸附于玻璃上，此時(shí)關(guān)閉“飛行模式”，清潔控制模塊13控制行走履帶81按照內(nèi)置程序的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行運(yùn)行，該內(nèi)置程序與市面上常規(guī)擦玻璃機(jī)器人的內(nèi)置程序完全相同，在行走履帶81運(yùn)行過程中，清潔軟墊83緊壓在玻璃上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)清潔玻璃表面的功能。

(5)、當(dāng)電池模塊11的剩余電量達(dá)到警戒值時(shí)，遙控器6會(huì)自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)自動(dòng)保存擦玻璃裝置8中斷運(yùn)行時(shí)該設(shè)備的gps定位數(shù)據(jù)，作業(yè)人員操作遙控器6，啟動(dòng)“返航模式”，從而回收該遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人，待將電池模塊11更換完畢后，可以按照上述步驟(1)—(4)進(jìn)行重新的擦玻璃作業(yè)，也可以調(diào)取上次中斷運(yùn)行時(shí)的gps定位數(shù)據(jù)，使該遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人達(dá)到指定位置繼續(xù)執(zhí)行上次的擦玻璃作業(yè)。

在上述作業(yè)過程中，如圖7所示，當(dāng)擦玻璃裝置8意外脫離玻璃表面時(shí)，飛行控制模塊12中設(shè)置的重力加速度傳感器會(huì)自動(dòng)觸發(fā)“飛行模式”，用于墜落時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)螺旋槳3，使該遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人保持懸停狀態(tài)，避免設(shè)備墜落受損；當(dāng)通過遙控器6上顯示屏61上的實(shí)時(shí)拍攝畫面觀察到玻璃窗周邊有凸出的異物時(shí)，可以通過操作遙控器6的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)撥片66，撥向“直”檔，使轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7的轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿72離開轉(zhuǎn)動(dòng)限位座71的上限位部711，向下限位部712方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直至抵靠于下限位部712，如圖8所示，這樣能夠避開窗框、墻壁等異物的阻擋。

本發(fā)明提供的一種遙控高空作業(yè)擦玻璃的機(jī)器人，將無人機(jī)技術(shù)巧妙應(yīng)用于擦玻璃機(jī)器人上，能夠通過地面人員的遙控將擦玻璃機(jī)器人安全準(zhǔn)確地放置到高層建筑的玻璃窗上，避免了高空作業(yè)帶來的人員傷亡，該設(shè)備作業(yè)范圍大，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，清潔效果好，便于攜帶和操作，同時(shí)設(shè)備具有自我保護(hù)功能，即使碰撞到異物或意外高空墜落也不會(huì)受損。

上述具體實(shí)施方式只是示例性的，是為了更好使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解和實(shí)施本發(fā)明，不能理解為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。只要是基于本發(fā)明所揭示的精神所作的任何等同改變或修飾，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。