CN112617694A - 清洗机器人保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种清洗机器人保护装置，包括清洗机器人、距离传感器、刮条组件、驱动组件、控制装置、压力传感器、保护弹簧以及角度调节气缸，其中：距离传感器、刮条组件、驱动组件、角度调节气缸以及保护弹簧均设置在清洗机器人上；距离传感器与控制装置通信连接，距离传感器检测清结刷组件和清洗对象之间的距离；驱动组件与控制装置通信连接，驱动组件带动清洗机器人运动；角度调节气缸的输出轴连接刮条组件，角度调节气缸和刮条组件之间设置有保护弹簧；保护弹簧传递刮条组件受到的压力至压力传感器，压力传感器反馈压力数据给控制装置；控制装置控制驱动组件运动和角度调节气缸收缩运动。本发明能够有效的对清洗对象进行保护。

Description

清洗机器人保护装置
技术领域
本发明涉及清洗机器人领域，具体地，涉及一种清洗机器人保护装置。
背景技术
现有的清洗机器人在进行清洗的时候没有注意到清洗对象的保护问题，存在清洗过程中损坏清洗对象的可能性。以太阳能发电场为例，常见的有塔式太阳能发电场和太阳能板发电场，塔式太阳能发电场的定日镜呈环形布置环绕高塔，而太阳能板的角度也会随着太阳的位置旋转，这种非直线位置、固定角度的清洗对象在机器人清洗过程中非常容易损坏。
专利文献为CN105249900A的发明专利公开了一种工作安全，效率高的玻璃幕墙清洗机器人，包括机器人本体和用于导向牵引机器人本体的保险装置，所述的机器人本体包括安装架、位于安装架中部的行走轮和位于安装架行走方向两侧的吸盘装置，两个吸盘装置以行走轮对称，吸盘装置中设有密封结构，安装架上还安装有清洗机构。但是上述方案没有注重对清洗玻璃的保护问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种清洗机器人保护装置。
根据本发明提供的一种清洗机器人保护装置，包括清洗机器人、距离传感器、刮条组件、驱动组件、控制装置、压力传感器、保护弹簧以及角度调节气缸，其中：
距离传感器、刮条组件、驱动组件、角度调节气缸以及保护弹簧均设置在清洗机器人上；
距离传感器与控制装置通信连接，距离传感器检测清结刷组件和清洗对象之间的距离；
驱动组件与控制装置通信连接，驱动组件带动清洗机器人运动；
角度调节气缸的输出轴连接刮条组件，角度调节气缸和刮条组件之间设置有保护弹簧；
保护弹簧传递刮条组件受到的压力至压力传感器，压力传感器反馈压力数据给控制装置；
控制装置控制驱动组件运动和角度调节气缸收缩运动。
优选地，所述刮条组件包括刮条、夹柄以及刮条连接夹，其中：
夹柄设置有安装槽，刮条安装在夹柄的安装槽内；
刮条连接夹紧固连接所述夹柄。
优选地，所述保护弹簧设置在所述夹柄内。
优选地，所述角度调节气缸包括第一角度调节气缸和第二角度调节气缸，第一角度调节气缸和第二角度调节气缸分别对刮条组件的上部分区域和下部分区域进行位置调节。
优选地，控制装置分别独立控制第一角度调节气缸和第二角度调节气缸。
优选地，控制装置根据距离传感器的检测数据与设定的距离阈值的比对结果向驱动组件发送指令，
当传感器的检测数据大于设定的最大距离阈值时，控制装置向驱动组件发送靠近清洗对象的指令；
当传感器的检测数据小于设定的最小距离阈值时，控制装置向驱动组件发送远离清洗对象的指令。
优选地，还包括固定座，所述固定座设置在清洗机器人上，固定座对所述角度调节气缸的位置进行限定。
优选地，所述驱动组件包括驱动电机和驱动轴，其中：
驱动电机输出端连接驱动轴，驱动轴连接清洗机器人的车轮，驱动电机输出端带动驱动轴正转或者反转，进而带动清洗机器人的车轮正转或者反转。
优选地，还包括压力过载保护装置，所述压力过载保护装置连接刮条组件，并控制调节刮条工作时与清洁对象的作用力。
优选地，所述压力过载保护装置通过设置在清洗机器人上的保护弹簧开关启动。
优选地，控制装置根据压力传感器的检测数据与设定的压力阈值的比对结果向驱动组件发送指令，
当传感器的检测数据大于设定的最大压力阈值时，控制装置向第一/第二角度调节气缸发送缩回的指令；
当传感器的检测数据小于设定的最小压力阈值时，控制装置向第一/第二角度调节气缸发送伸出的指令。
优选地，所述保护弹簧通过预紧弹力对刮条组件与清洁对象施加初始压力及刮条组件的复位。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明结构巧妙、设计合理且使用方便。
2、本发明通过设置距离传感器，实现了清洗机器人与清洗对象的距离的智能调节。
3、本发明通过设置清洗对象和刮条的距离，进行实现自动距离调节，有助于实现清洗机器人的自动化管理，有利于对清洗对象的保护。
4、本发明通过设置压力传感器和角度调节气缸，实现了清洗机器人与清洗对象的压力和角度的智能调节，从而对清洗对象实现压力过载保护，实现不同角度清洗对象，解决了清洗对象因角度差异造成的无法清洗或清洗不完全问题。
5、本发明通过安装时预设弹簧预紧力，实现了清洗机器人与清洗对象的压力的智能调节，解决了因不能完全接触导致清洁效果不佳，增强清洗机器人工作时的稳定性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为清洗机器人整体结构示意图。
图2为清洗机器人的剖面示意图。
图3为保护装置的结构示意图。
图4为压力过载保护装置的剖面示意图。
图中示出：
1-车体外壳 15-挡沙外壳 29-连接螺钉
2-维护盖板 16-清洁刷电机 30-第二角度调节气缸
3-水箱 17-从动链轮 31-固定座
4-水位探测针 18-同步带 100-导航定位模块
5-水管 19-传动链轮 110-定位组件
6-刮沙板 20-第一压力传感器 120-控制器组件
7-水泵支架 21-刮条连接夹 130-驱动组件
8-水泵 22-刮条 200-镜面清洁模块
9-距离传感器 23-温度传感器 210-喷水组件
10-喷头 24-夹柄 220-清洁刷组件
11-连接板 25-第二保护弹簧 230-刮条组件
12-连接法兰 26-第二压力传感器 240-清洁刷锁定组块
13-关节轴承 27-第一保护弹簧 250-升降组件
14-滚刷 28-第一角度调节气缸 300-作业环境清洁模块
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1至图3所示，本发明提供了一种清洗机器人保护装置，包括清洗机器人、距离传感器、刮条组件、驱动组件、控制装置、压力传感器、保护弹簧以及角度调节气缸，其中：距离传感器、刮条组件、驱动组件、角度调节气缸以及保护弹簧均设置在清洗机器人上；距离传感器与控制装置通信连接，距离传感器检测清结刷组件和清洗对象之间的距离；驱动组件与控制装置通信连接，驱动组件带动清洗机器人运动；角度调节气缸的输出轴连接刮条组件，角度调节气缸和刮条组件之间设置有保护弹簧；角度调节气缸包括第一角度调节气缸和第二角度调节气缸，第一角度调节气缸和第二角度调节气缸分别对刮条组件的上部分区域和下部分区域进行位置调节。控制装置分别独立控制第一角度调节气缸和第二角度调节气缸。清洗机器人保护装置还包括固定座，所述固定座设置在清洗机器人上，固定座对所述角度调节气缸的位置进行限定。保护弹簧设置在所述夹柄内。保护弹簧传递刮条组件受到的压力至压力传感器，压力传感器反馈压力数据给控制装置；控制装置控制驱动组件运动和角度调节气缸收缩运动。具体的，控制装置根据距离传感器的检测数据与设定的距离阈值的比对结果向驱动组件发送指令，当传感器的检测数据大于设定的最大距离阈值时，控制装置向驱动组件发送靠近清洗对象的指令；当传感器的检测数据小于设定的最小距离阈值时，控制装置向驱动组件发送远离清洗对象的指令。控制装置的控制程序属于现有技术，此处不再赘述。
进一步地，所述刮条组件包括刮条、夹柄以及刮条连接夹，其中：夹柄设置有安装槽，刮条安装在夹柄的安装槽内；刮条连接夹紧固连接所述夹柄。
更为具体地，所述驱动组件包括驱动电机和驱动轴，其中：驱动电机输出端连接驱动轴，驱动轴连接清洗机器人的车轮，驱动电机输出端带动驱动轴正转或者反转，进而带动清洗机器人的车轮正转或者反转。
更为详细地，还包括压力过载保护装置，所述压力过载保护装置连接驱动组件，并控制驱动组件远离清洗对象。压力过载保护装置通过设置在清洗机器人上的保护弹簧开关启动。
在清洗机器人的清洗镜面移动过程中，清洗距离传感器9实时监测清洁刷组件220与被清洗镜面的间隙值，当间隙值超出间隙值设定范围时，触发信号，调整驱动组件130。当间隙值大于设定范围，驱动组件130带动清洗机器人向镜面移动以减小间隙值，直到间隙值处于设定范围。当间隙值小于设定范围，驱动组件130带动清洗机器人远离镜面移动以增加间隙值，直到间隙值处于设定范围。清洗距离传感器9持续工作。
当间隙值持续小于设定范围，驱动组件130带动清洗机器人远离的速度不足以增大间隙值到设定范围内，或者驱动组件130未正常工作，清洁刷对镜面的清洗压力持续增加，清洗压力的反作用力分别通过第一保护弹簧27和第二保护弹簧25，传递至第一压力传感器和第二压力传感器，第一压力传感器和第二压力传感器传输压力信息至控制器。当第一压力传感器的压力大于清洗压力设定范围，第一角度调节气缸缩回，增加清洁刷和镜面的间隙值。当第二压力传感器的压力大于清洗压力设定范围，第二角度调节气缸缩回，增加清洁刷和镜面的间隙值。当第一压力传感器和第二压力传感器的压力都大于清洗压力设定范围，第一角度调节气缸和第二角度调节气缸都缩回，增加清洁刷和镜面的间隙值。
当间隙值继续持续小于设定范围，驱动组件带动清洗机器人远离的速度不足以增大间隙值到设定范围内，或者驱动组件未正常工作，或者第一角度调节气缸和第二角度调节气缸的缩回速度小于间隙值的增加速度，或者环境因素如风造成的间隙值异常增加，清洁刷对镜面的清洗压力的反作用力，使第一保护弹簧和/或第二保护弹簧压缩，第一保护弹簧和/或第二保护弹簧压缩后，清洁刷对镜面的清洗压力降低。同时第一保护弹簧和/或第二保护弹簧压缩后，按压保护弹簧开关1和/或保护弹簧开关2，触发清洗机器人压力过载保护，驱动组件停止前进，带动清洗机器人远离镜面。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种清洗机器人保护装置，其特征在于，包括清洗机器人、距离传感器、刮条组件、驱动组件、控制装置、压力传感器、保护弹簧以及角度调节气缸，其中：
距离传感器、刮条组件、驱动组件、角度调节气缸以及保护弹簧均设置在清洗机器人上；
距离传感器与控制装置通信连接，距离传感器检测清结刷组件和清洗对象之间的距离；
驱动组件与控制装置通信连接，驱动组件带动清洗机器人运动；
角度调节气缸的输出轴连接刮条组件，角度调节气缸和刮条组件之间设置有保护弹簧；
保护弹簧传递刮条组件受到的压力至压力传感器，压力传感器反馈压力数据给控制装置；
控制装置控制驱动组件运动和角度调节气缸收缩运动；
所述刮条组件包括刮条、夹柄以及刮条连接夹，其中：
夹柄设置有安装槽，刮条安装在夹柄的安装槽内；
刮条连接夹紧固连接所述夹柄；
所述角度调节气缸包括第一角度调节气缸和第二角度调节气缸，第一角度调节气缸和第二角度调节气缸分别对刮条组件的上部分区域和下部分区域进行位置调节，进而对刮条组件进行角度调节。
2.根据权利要求1所述的清洗机器人保护装置，其特征在于，所述保护弹簧设置在所述夹柄内。
3.根据权利要求1所述的清洗机器人保护装置，其特征在于，控制装置分别独立控制第一角度调节气缸和第二角度调节气缸。
4.根据权利要求1所述的清洗机器人保护装置，其特征在于，控制装置根据距离传感器的检测数据与设定的距离阈值的比对结果向驱动组件发送指令，
当传感器的检测数据大于设定的最大距离阈值时，控制装置向驱动组件发送靠近清洗对象的指令；
当传感器的检测数据小于设定的最小距离阈值时，控制装置向驱动组件发送远离清洗对象的指令。
5.根据权利要求1所述的清洗机器人保护装置，其特征在于，还包括固定座，所述固定座设置在清洗机器人上，固定座对所述角度调节气缸的位置进行限定。
6.根据权利要求1所述的清洗机器人保护装置，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机和驱动轴，其中：
驱动电机输出端连接驱动轴，驱动轴连接清洗机器人的车轮，驱动电机输出端带动驱动轴正转或者反转，进而带动清洗机器人的车轮正转或者反转。
7.根据权利要求1所述的清洗机器人保护装置，其特征在于，还包括保护弹簧做压力过载保护装置，所述保护弹簧连接刮条组件，并控制调节刮条工作时与清洁对象的作用力。
8.根据权利要求7所述的清洗机器人保护装置，其特征在于，所述压力过载保护装置通过设置在清洗机器人上的保护弹簧开关启动。
9.根据权利要求1所述的清洗机器人保护装置，其特征在于，控制装置根据压力传感器的检测数据与设定的压力阈值的比对结果向驱动组件发送指令，
当传感器的检测数据大于设定的最大压力阈值时，控制装置向第一/第二角度调节气缸发送缩回的指令；
当传感器的检测数据小于设定的最小压力阈值时，控制装置向第一/第二角度调节气缸发送伸出的指令。
10.根据权利要求1所述的清洗机器人保护装置，其特征在于，所述保护弹簧通过安装时预设预紧弹力对刮条组件与清洁对象施加初始压力及刮条组件的复位。
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