CN112890655A - 一种用于玻璃墙壁清洁的机器人及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于玻璃墙壁清洁的机器人,涉及玻璃清洁的技术领域，包括第一横梁，第一横梁的两端分别设置有第一伸缩气缸，第二横梁的两端分别设置有第二伸缩气缸，第一横梁与第二横梁相互垂直且呈十字形叠加排列，第一横梁的中心位置设置有第一拉伸气缸，第二横梁的中心位置设置有第二拉伸气缸，第一拉伸气缸上的第一滑块与第二拉伸气缸上的第二滑块连接；本发明通过第一横梁和第二横梁上，伸缩气缸和拉伸气缸的依次移动，再配合吸盘的工作，实现该机器人在玻璃墙壁上纵向或横向上的移动，机器人到达指定位置后，启动清洁机构进行清洁，本发明具有使用方便、灵活度高、清洁效果好等优点。

Description

一种用于玻璃墙壁清洁的机器人及其使用方法
技术领域
本发明涉及玻璃清洁的技术领域，特别涉及一种用于玻璃墙壁清洁的机器人，还涉及一种用于玻璃墙壁清洁的机器人的使用方法。
背景技术
随着社会的发展，建筑行业的也得到了长度的发展，玻璃外墙成为商业楼的主要形式，但是玻璃外墙存在一个弊端，那就是玻璃外墙需要定时的进行清洁，现有的清洁方式主要是人工通过吊绳在玻璃墙面上移动，同时进行清洁，但是这种清洁方式不仅效率低、而且存在一定的安全风险，因此本申请设置了一种用于玻璃墙壁清洁的机器人。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于玻璃墙壁清洁的机器人，以解决背景技术中描述的现有技术中人工对玻璃外墙进行清洁时存在安全风险的问题。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种用于玻璃墙壁清洁的机器人，包括第一横梁，所述第一横梁的两端分别设置有第一伸缩气缸，所述第二横梁的两端分别设置有第二伸缩气缸，所述第一横梁与第二横梁相互垂直且呈十字形叠加排列，所述第一横梁的中心位置设置有第一拉伸气缸，该第一拉伸气缸上的第一滑块的移动方向与第一横梁的延伸方向相同，所述第二横梁的中心位置设置有第二拉伸气缸，该第二拉伸气缸上的第二滑块的移动方向与第二横梁的延伸方向相同，所述第一拉伸气缸上的第一滑块与第二拉伸气缸上的第二滑块连接，所述第二横梁上设置有清洁结构和控制柜，所述第一伸缩气缸和第二伸缩气缸的输出端分别设置有吸盘结构，所述吸盘结构用于吸附于玻璃墙上。
优选的：所述清洁结构包括设置于第二横梁上的罩体，所述罩体内设置有减速机和转动设置的转盘、设置于罩体内的集液盒、以及设置于罩体外壁的伺服电机，所述伺服电机的输出轴与减速机的输入轴连接，所述减速机的输出端与转盘的转轴连接，所述集液盒上设置有若干指向转盘的喷头，所述转盘的圆周壁上均匀的设置有若干刷毛。
优选的：所述罩体的外壁还设置有U型的挡板，所述伺服电机在挡板的U型槽内。
优选的：所述吸盘结构包括与第一伸缩气缸或第二伸缩气缸连接的连杆，所述连杆与定位板连接，所述定位板上设置有若干吸盘。
优选的：若干所述吸盘呈直线形、圆形、正方形或三角形排列。
优选的：所述控制柜内设置有工控机、蓄电池和若干真空泵，所述真空泵与吸盘结构中的吸盘通过气管连接，所述工控机分别与蓄电池、真空泵、伺服电机电性连接，所述工控机还分别与第一伸缩气缸的电磁开关、第二伸缩气缸的电磁开关、第一拉伸气缸的电磁开关、第二拉伸气缸的电磁开关电性连接。
一种用于玻璃墙壁清洁的机器人的使用方法，通过第一横梁和第二横梁上，伸缩气缸和拉伸气缸的依次移动，再配合吸盘的工作，实现该机器人在玻璃墙壁上纵向或横向上的移动，机器人到达指定位置后，启动清洁机构进行清洁。
优选的，机器人纵向运动时包括如下步骤：
S1、纵向的两个吸盘组开始抬升，伸缩气缸中的活塞杆开始慢慢伸缩，直至带动整个吸盘组抬起一定高度，横向的两个吸盘组不做任何运动，仍处于吸附状态，与其连接的两个有杆气缸处于静止状态；
S2、纵向的两个吸盘组抬升一定高度后停止，伸缩气缸处于静止状态，纵向横梁上连接着的拉伸气缸滑块开始慢慢滑动，横向两个有杆气缸连接着的两个吸盘组不做任何运动，仍然处于吸附状态，两个有杆气缸处于静止状态；
S3、纵向的拉伸气缸滑块停止运动，纵向的两个吸盘组开始缓慢下降，与其连接的伸缩气缸中的活塞杆慢慢伸长，直至整个吸盘组紧紧吸附在玻璃墙壁上，横向两个有杆气缸连接着的两个吸盘组不做任何运动，仍然处于吸附状态，两个有杆气缸处于静止状态；
优选的，机器人横向运动时包括如下步骤：
S1、横向的两个吸盘组开始抬升，与其连接的伸缩气缸中的活塞杆开始慢慢伸缩，直至带动整个吸盘组抬起一定高度，纵向的两个吸盘组不做任何运动，仍然处于吸附状态，两个伸缩气缸处于静止状态。
S2、横向的两个吸盘组抬升至一定高度后停止，与其连接的伸缩气缸中处于静止状态，横向的拉升气缸滑块开始慢慢滑动，纵向两个有杆气缸连接着的两个吸盘组不做任何运动，仍然处于吸附状态，两个有杆气缸处于静止状态。
S3、横向的拉伸气缸滑块停止运动，横向的两个吸盘组开始缓慢下降，与其连接的伸缩气缸中的活塞杆慢慢伸长，直至整个吸盘组紧紧吸附在玻璃墙壁上，纵向的两个有杆气缸连接着的两个吸盘组不做任何运动，仍处于吸附状态，两个有杆气缸处于静止状态。
采用以上技术方案的有益效果是：
本申请通过设置的第一伸缩气缸、第二伸缩气缸能够带动吸盘结构移动，使得吸盘结构与玻璃墙面接触，从而通过吸盘与玻璃面吸附；通过设置的第一拉伸气缸和第二拉伸气缸能够使得整个机器人移动，能够有效的实现对玻璃墙面的清洁；清洁结构中的伺服电机能够带动转盘上的刷毛对玻璃墙面进行刷洗，在刷洗的同时喷头会将清洁液喷出，配合刷毛进行刷洗，并且喷头也会喷出清水对玻璃面板进行冲洗。
附图说明
图1是本发明一种用于玻璃墙壁清洁的机器人的结构示意图。
图2是本发明吸盘结构的结构示意图。
图3是本发明清洁结构的结构示意图。
图4是本发明控制柜内部的结构示意图。
其中：第一横梁10、第一伸缩气缸11、第二横梁20、第二伸缩气缸21、吸盘结构30、定位板31、吸盘32、连杆33、第一拉伸气缸40、第一滑块41、第二拉伸气缸50、第二滑块51、清洁结构60、罩体61、伺服电机62、减速机63、转盘64、刷毛65、集液盒66、喷头67、挡板68、控制柜70、工控机71、真空泵72、蓄电池73。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
如图1-4，一种用于玻璃墙壁清洁的机器人，包括第一横梁10，所述第一横梁10的两端分别设置有第一伸缩气缸11，所述第二横梁20的两端分别设置有第二伸缩气缸21，所述第一横梁10与第二横梁20相互垂直且呈十字形叠加排列，所述第一横梁10的中心位置设置有第一拉伸气缸40，该第一拉伸气缸40上的第一滑块41的移动方向与第一横梁10的延伸方向相同，所述第二横梁20的中心位置设置有第二拉伸气缸50，该第二拉伸气缸50上的第二滑块51的移动方向与第二横梁20的延伸方向相同，所述第一拉伸气缸40上的第一滑块41与第二拉伸气缸50上的第二滑块51连接，所述第二横梁20上设置有清洁结构60和控制柜70，所述第一伸缩气缸11和第二伸缩气缸21的输出端分别设置有吸盘结构30，所述吸盘结构30用于吸附于玻璃墙上。
所述清洁结构60包括设置于第二横梁20上的罩体61，所述罩体61内设置有减速机63和转动设置的转盘64、设置于罩体61内的集液盒66、以及设置于罩体61外壁的伺服电机62，所述伺服电机62的输出轴与减速机63的输入轴连接，所述减速机63的输出端与转盘64的转轴连接，所述集液盒66上设置有若干指向转盘64的喷头67，所述转盘64的圆周壁上均匀的设置有若干刷毛65。
所述罩体61的外壁还设置有U型的挡板68，所述伺服电机62在挡板68的U型槽内。
所述吸盘结构30包括与第一伸缩气缸11或第二伸缩气缸21连接的连杆33，所述连杆33与定位板31连接，所述定位板31上设置有若干吸盘32。
若干所述吸盘32呈直线形、圆形、正方形或三角形排列。
所述控制柜70内设置有工控机71、蓄电池73和若干真空泵72，所述真空泵72与吸盘结构30中的吸盘32通过气管连接，所述工控机71分别与蓄电池73、真空泵72、伺服电机62电性连接，所述工控机71还分别与第一伸缩气缸11的电磁开关、第二伸缩气缸21的电磁开关、第一拉伸气缸40的电磁开关、第二拉伸气缸50的电磁开关电性连接。
具体实施方式：
本申请在使用时，先启动第一伸缩气缸11，使得第一伸缩气缸11的吸盘结构30抬起，使得吸盘32与玻璃面分离，然后第一拉伸气缸40的第一滑块41移动，根据相对运动原理第一滑块41固定，第一拉伸气缸40就会相对第一滑块41移动，并且第二无感气缸50的第二滑块51能够带动第一41滑块移动，近而带动第一横梁10移动，移动完成后，第一伸缩气缸11带动吸盘结构30移动，使得真空泵72、气管配合吸盘结构30中的吸盘32与玻璃墙面吸附；
再启动第二伸缩气缸21，使得第二伸缩气缸21上的吸盘结构30中的吸盘32与玻璃墙面分离，然后启动第二拉伸气缸50，根据相对运动原理，第二滑块51固定，第二拉伸气缸50就会相对第二滑块51移动，并且第一无感气缸40的第一滑块41能够带动第二滑块51移动，近而带动第二横梁20移动，移动完成后，第二伸缩气缸21带动吸盘结构30移动，使得吸盘32与玻璃墙面吸附；
通过启动伺服电机62，能够带动转盘64上的刷毛65对玻璃墙进行刷洗，将集液盒66通过管件与外接的泵体连接，通过泵体将清洁液从喷头67喷在刷毛65上，提高清洁的效果。
高空玻璃墙壁清洁机器人的主要作用是为了能够在高空玻璃墙壁上进行清洁，保持建筑物表面的洁净，其主要运动形式为吸附攀爬，利用真空吸盘的吸附作用使整个高空玻璃墙壁清洁机器人吸附在玻璃墙壁上，并且进行运动。
在运动过程中，因为设计的高空玻璃墙壁清洁机器人的工作环境是垂直的玻璃墙壁，所以它的运动速度不宜过快，以免发生吸附不稳从空中掉落的情况
在起始状态时，所有吸盘组都吸附在需清洁的玻璃墙壁上，所有与吸盘组连接的有杆气缸中的活塞杆均处于伸长状态。
在清洁机器人准备纵向运动时，纵向的两个吸盘组开始抬升，伸缩气缸中的活塞杆开始慢慢伸缩，直至带动整个吸盘组抬起一定高度，横向的两个吸盘组不做任何运动，仍处于吸附状态，与其连接的两个有杆气缸处于静止状态。
在清洁机器人开始纵向运动时，纵向的两个吸盘组抬升一定高度后停止，伸缩气缸处于静止状态，纵向横梁上连接着的拉伸气缸滑块开始慢慢滑动，横向两个有杆气缸连接着的两个吸盘组不做任何运动，仍然处于吸附状态，两个有杆气缸处于静止状态。
在清洁机器人停止纵向运动时，纵向的拉伸气缸滑块停止运动，纵向的两个吸盘组开始缓慢下降，与其连接的伸缩气缸中的活塞杆慢慢伸长，直至整个吸盘组紧紧吸附在玻璃墙壁上，横向两个有杆气缸连接着的两个吸盘组不做任何运动，仍然处于吸附状态，两个有杆气缸处于静止状态。
在清洁机器人准备横向运动时，横向的两个吸盘组开始抬升，与其连接的伸缩气缸中的活塞杆开始慢慢伸缩，直至带动整个吸盘组抬起一定高度，纵向的两个吸盘组不做任何运动，仍然处于吸附状态，两个伸缩气缸处于静止状态。
在清洁机器人开始横向运动时，横向的两个吸盘组抬升至一定高度后停止，与其连接的伸缩气缸中处于静止状态，横向的拉升气缸滑块开始慢慢滑动，纵向两个有杆气缸连接着的两个吸盘组不做任何运动，仍然处于吸附状态，两个有杆气缸处于静止状态。
在清洁机器人停止横向运动时，横向的拉伸气缸滑块停止运动，横向的两个吸盘组开始缓慢下降，与其连接的伸缩气缸中的活塞杆慢慢伸长，直至整个吸盘组紧紧吸附在玻璃墙壁上，纵向的两个有杆气缸连接着的两个吸盘组不做任何运动，仍处于吸附状态，两个有杆气缸处于静止状态。
在机器人停止运动和初始状态相同，所有吸盘组都吸附在需清洁的玻璃墙壁上，所有有杆气缸中的活塞杆处于伸长状态。
整个高空玻璃墙壁清洁机器人的运动便如上面所述，其运动过程比较单一，但更加直观便捷，通过横向纵向的交替运动可以完成对整块玻璃墙壁的清洁，如果在过程中想要进行单一方向的清洁，也可通过控制***进行调节。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于玻璃墙壁清洁的机器人，包括第一横梁，其特征在于：所述第一横梁的两端分别设置有第一伸缩气缸，所述第二横梁的两端分别设置有第二伸缩气缸，所述第一横梁与第二横梁相互垂直且呈十字形叠加排列，所述第一横梁的中心位置设置有第一拉伸气缸，该第一拉伸气缸上的第一滑块的移动方向与第一横梁的延伸方向相同，所述第二横梁的中心位置设置有第二拉伸气缸，该第二拉伸气缸上的第二滑块的移动方向与第二横梁的延伸方向相同，所述第一拉伸气缸上的第一滑块与第二拉伸气缸上的第二滑块连接，所述第二横梁上设置有清洁结构和控制柜，所述第一伸缩气缸和第二伸缩气缸的输出端分别设置有吸盘结构，所述吸盘结构用于吸附于玻璃墙上。
2.根据权利要求1所述的一种用于玻璃墙壁清洁的机器人，其特征在于，所述清洁结构包括设置于第二横梁上的罩体，所述罩体内设置有减速机和转动设置的转盘、设置于罩体内的集液盒、以及设置于罩体外壁的伺服电机，所述伺服电机的输出轴与减速机的输入轴连接，所述减速机的输出端与转盘的转轴连接，所述集液盒上设置有若干指向转盘的喷头，所述转盘的圆周壁上均匀的设置有若干刷毛。
3.根据权利要求2所述的一种用于玻璃墙壁清洁的机器人，其特征在于，所述罩体的外壁还设置有U型的挡板，所述伺服电机在挡板的U型槽内。
4.根据权利要求3所述的一种用于玻璃墙壁清洁的机器人，其特征在于，所述吸盘结构包括与第一伸缩气缸或第二伸缩气缸连接的连杆，所述连杆与定位板连接，所述定位板上设置有若干吸盘。
5.根据权利要求4所述的一种用于玻璃墙壁清洁的机器人，其特征在于，若干所述吸盘呈直线形、圆形、正方形或三角形排列。
6.根据权利要求5所述的一种用于玻璃墙壁清洁的机器人，其特征在于，所述控制柜内设置有工控机、蓄电池和若干真空泵，所述真空泵与吸盘结构中的吸盘通过气管连接，所述工控机分别与蓄电池、真空泵、伺服电机电性连接，所述工控机还分别与第一伸缩气缸的电磁开关、第二伸缩气缸的电磁开关、第一拉伸气缸的电磁开关、第二拉伸气缸的电磁开关电性连接。
7.一种用于玻璃墙壁清洁的机器人的使用方法，其特征在于，通过第一横梁和第二横梁上的伸缩气缸和拉伸气缸的依次移动，再配合吸盘的工作，实现该机器人在玻璃墙壁上纵向或横向上的移动，机器人到达指定位置后，启动清洁机构进行清洁。
8.根据权利要求7所述的一种用于玻璃墙壁清洁的机器人的使用方法，其特征在于，机器人纵向运动时包括如下步骤：
S1、纵向的两个吸盘组开始抬升，伸缩气缸中的活塞杆开始慢慢伸缩，直至带动整个吸盘组抬起一定高度，横向的两个吸盘组不做任何运动，仍处于吸附状态，与其连接的两个有杆气缸处于静止状态；
S2、纵向的两个吸盘组抬升一定高度后停止，伸缩气缸处于静止状态，纵向横梁上连接着的拉伸气缸滑块开始慢慢滑动，横向两个有杆气缸连接着的两个吸盘组不做任何运动，仍然处于吸附状态，两个有杆气缸处于静止状态；
S3、纵向的拉伸气缸滑块停止运动，纵向的两个吸盘组开始缓慢下降，与其连接的伸缩气缸中的活塞杆慢慢伸长，直至整个吸盘组紧紧吸附在玻璃墙壁上，横向两个有杆气缸连接着的两个吸盘组不做任何运动，仍然处于吸附状态，两个有杆气缸处于静止状态。
9.根据权利要求7所述的一种用于玻璃墙壁清洁的机器人的使用方法，其特征在于，机器人横向运动时包括如下步骤：
S1、横向的两个吸盘组开始抬升，与其连接的伸缩气缸中的活塞杆开始慢慢伸缩，直至带动整个吸盘组抬起一定高度，纵向的两个吸盘组不做任何运动，仍然处于吸附状态，两个伸缩气缸处于静止状态。
S2、横向的两个吸盘组抬升至一定高度后停止，与其连接的伸缩气缸中处于静止状态，横向的拉升气缸滑块开始慢慢滑动，纵向两个有杆气缸连接着的两个吸盘组不做任何运动，仍然处于吸附状态，两个有杆气缸处于静止状态。
S3、横向的拉伸气缸滑块停止运动，横向的两个吸盘组开始缓慢下降，与其连接的伸缩气缸中的活塞杆慢慢伸长，直至整个吸盘组紧紧吸附在玻璃墙壁上，纵向的两个有杆气缸连接着的两个吸盘组不做任何运动，仍处于吸附状态，两个有杆气缸处于静止状态。
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CN113520205A (zh) * 2021-07-19 2021-10-22 广州理工学院 一种玻璃幕墙清洗机器人

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