一種用于清洗高層玻璃幕墻的機器人的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種用于清洗高層玻璃幕墻的機器人，包括機器人主體、多個運動手臂模塊以及清潔模塊，其中，多個運動手臂模塊均勻設置在機器人主體的周邊，清潔模塊活動連接在機器人主體上。本發明通過設置在機器人主體上的多個運動手臂模塊和清潔模塊，使其具有強大的越障能力及曲面適應能力，且可以單次大面積工作，無需人工重復搬運，且清潔效果好，清洗效率高。
【專利說明】
一種用于清洗高層玻璃幕墻的機器人
技術領域
[0001]本發明涉及玻璃幕墻的清洗技術領域，尤其涉及一種用于清洗高層玻璃幕墻的機器人。
【背景技術】
[0002]高層建筑玻璃幕墻及其它相類似材質的外立面清洗是一項繁重而危險的工作，傳統的高層幕墻清洗方法主要有兩種:一種是用繩索直接吊掛清潔工(俗稱蜘蛛人)在幕墻上作業，這種方式危險性很大，許多發達國家和地區(如美國、中國香港等)都已將其明令禁止;第二種是靠樓頂軌道車和升降平臺承載清潔工進行幕墻的清洗，但這種方式也未能根本消除工人的危險，而且操作成本極高。
[0003]在大量采用幕墻作為建筑外飾的今天，傳統的幕墻清洗方法已無法適應新式建筑的需求，目前，市面上也開始出現了一些智能擦窗機，這些擦窗機大多適用于小范圍的單塊的玻璃清潔，運動軌跡也只能是直線、平面。然而現代高層建筑大多光怪陸離、奇形怪狀，其上的玻璃幕墻也不乏曲面，單憑現有的擦窗機難以獨立完成對高層玻璃幕墻的清洗工作。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于提供一種用于清洗高層玻璃幕墻的機器人，用以解決現有技術中高層玻璃幕墻難以清洗的問題。
[0005]本發明提供了一種用于清洗高層玻璃幕墻的機器人，包括機器人主體、多個運動手臂模塊以及清潔模塊，其中，多個運動手臂模塊均勻設置在機器人主體的周邊，清潔模塊活動連接在機器人主體上。
[0006]進一步的，運動手臂模塊包括依次活動連接的末端吸盤、關節軸承和通過電機驅動的多個關節。
[0007]進一步的，多個關節包括依次連接的一個第一臂關節和兩個第一肘關節，第一臂關節與第一肘關節的運動平面相互垂直。
[0008]進一步的，清潔模塊包括具有5自由度的清潔手臂和設置在該清潔手臂末端的清潔組件。
[0009]進一步的，具有5自由度的清潔手臂包括依次連接的繞X向轉動的第二臂關節和4個繞Z向轉動的第二肘關節，清潔組件設置在第二肘關節的末端。
[0010]進一步的，清潔組件包括設置在兩邊的清潔頭裝置、設置在下方的污水收集口、設置在清潔頭裝置上方的清水噴口以及設置在中部的清潔刷輥和吸塵裝置。
[0011 ]進一步的，兩邊的清潔頭裝置為可拆卸連接。
[0012]進一步的，清潔頭裝置包括依次設置的第一刮條、擦條和第二刮條。
[0013]進一步的，機器人主體上還設置有運動控制模塊、真空發生模塊、水循環模塊，其中，清潔組件與水循環模塊連通，末端吸盤與真空發生模塊連接，運動控制模塊用于對各模塊進行控制。
[0014]進一步的，還包括傳感器模塊，該傳感器模塊包括加速度傳感器、超聲傳感器、紅外傳感器、壓力傳感器、位置傳感器和傾角儀，其中，加速度傳感器設置在機器人主體上;超聲傳感器設置于運動手臂模塊的末端、機器人主體的前端和清潔頭裝置前端;紅外傳感器設置在機器人主體的前端;壓力傳感器設置在吸盤上;位置傳感器和傾角儀分別設置在各關節上。
[0015]采用上述本發明技術方案的有益效果是:通過設置在機器人主體上的多個運動手臂模塊和清潔模塊，使其具有強大的越障能力及曲面適應能力，且可以單次大面積工作，無需人工重復搬運，且清潔效果好，清洗效率高。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明用于清洗高層玻璃幕墻的機器人結構示意圖；
[0017]圖2為圖1中運動手臂模塊200的結構示意圖；
[0018]圖3為圖1中清潔模塊300的結構示意圖；
[0019]圖4為圖3中清潔組件320的結構示意圖。
[0020]
【具體實施方式】
[0021]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0022]本發明公開了一種用于清洗高層玻璃幕墻的機器人，如圖1所示，包括機器人主體100、多個運動手臂模塊200以及清潔模塊300，其中，多個運動手臂模塊200均勻設置在機器人主體100的周邊，清潔模塊300活動連接在機器人主體100上。
[0023]如圖2所示，在本發明實施例中，運動手臂模塊200包括依次活動連接的末端吸盤210、關節軸承220和通過電機驅動的多個關節。其中，多個關節包括依次連接的一個第一臂關節231和兩個第一肘關節232，第一臂關節231與第一肘關節232的運動平面相互垂直。具體的，在本實施例中，運動手臂模塊200可以有6個，其均勻分布在機器人主體100的周邊，在工作時兩兩動作，從而保持平衡。
[0024]如圖3、圖4所示，在本發明上述實施例中，清潔模塊300則可以包括具有5自由度的清潔手臂和設置在該清潔手臂末端的清潔組件320。其中，具有5自由度的清潔手臂包括依次連接的繞X向轉動的第二臂關節311和4個繞Z向轉動的第二肘關節312，而清潔組件320則設置在第二肘關節312的末端;清潔組件320還包括設置在兩邊的清潔頭裝置321、設置在下方的污水收集口 322、設置在清潔頭裝置上方的清水噴口 323以及設置在中部的清潔刷輥324和吸塵裝置325。具體的，清潔頭裝置還包括依次設置的第一刮條3211、擦條3212和第二刮條3213。在本實施例中，清潔頭裝置為可拆卸連接，拆卸后可與幕墻檢測裝置進行替換，從而本發明的機器人還可以用作對幕墻進行檢測。
[0025]在本發明實施例中，機器人主體100上還設置有運動控制模塊101、真空發生模塊102、水循環模塊103以及中央控制器104，其中，水循環模塊103與清潔組件320連連接;真空發生模塊102與運動手臂模塊200中的吸盤210分別連接;運動控制模塊101與各運動手臂模塊200以及清潔模塊300連接，用于控制運動手臂模塊200以及清潔模塊300的運動方向和位置;中央控制器104則用于對各模塊進行控制。
[0026]具體的，還可以包括傳感器模塊，其中，傳感器模塊包括加速度傳感器、超聲傳感器、紅外傳感器、壓力傳感器、位置傳感器和傾角儀。加速度傳感器設置在機器人主體上，用于采集機器人主體的姿態信息;超聲傳感器設置于運動手臂模塊的末端、機器人主體的前端和清潔頭裝置前端，用于距離和障礙物的檢測;紅外傳感器設置在機器人主體的前端，用于與距離和障礙物檢測的傳感器融合;壓力傳感器設置在吸盤上，用于末端吸盤到位和工作狀態的檢測;位置傳感器和傾角儀則分別設置在各關節上，用于各關節的位置檢測。
[0027]另外，還可以在機器人上設置安全保護模塊，該安全保護模塊可以包括安全繩和分別連接安全繩的卷揚單元，其中，安全繩可以有兩根，分別安裝于機器人主體上，從而進一步提高了機器人作業的安全性。
[0028]以下進一步說明本發明實施例的工作原理，在本實施例中，6個運動手臂模塊均勻分布在機器人主體的兩側，在工作時兩兩動作，動作的兩只運動手臂模塊的末端吸盤中無真空，而不動作的4只運動手臂模塊中發生真空，從而牢牢吸附于玻璃平面之上。動作的兩只運動手臂模塊各有3個自由度，可實現繞z向轉動和繞y向轉動，從而輕松實現上、下、左、右和越障的運動需求，如此兩兩交替往復，實現幕墻清洗機器人在各種角度平面的靈活移動和固定。在清洗玻璃幕墻時，通過清潔組件上方的清水噴口噴出的水，沖刷過清潔組件后流入污水收集口，經污水收集口進入機器人主體的水循環模塊，通過過濾裝置過濾后再次回到水循環模塊的清水箱中，從而可以重復利用水資源。在本實施例中，兩組清潔頭裝置可以分別收起或放下，同時兩組清潔頭裝置上方的清水噴口可分別控制開啟或關閉。
[0029]本發明提供的用于清洗高層玻璃幕墻的機器人，通過設置在機器人主體上的多個運動手臂模塊和清潔模塊，使其具有強大的越障能力及曲面適應能力，可以適應幾乎所有大樓的幕墻清洗工作，且可以單次大面積工作，無需人工重復搬運，且清潔效果好，清洗效率高。
[0030]本領域普通技術人員可以理解:實現上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成。前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中。該程序在執行時，執行包括上述各方法實施例的步驟;而前述的存儲介質包括:R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。
[0031]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種用于清洗高層玻璃幕墻的機器人，其特征在于，包括機器人主體、多個運動手臂模塊以及清潔模塊，所述多個運動手臂模塊均勻設置在機器人主體的周邊，所述清潔模塊活動連接在機器人主體上。2.根據權利要求1所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機器人，其特征在于，所述運動手臂模塊包括依次活動連接的末端吸盤、關節軸承和通過電機驅動的多個關節。3.根據權利要求2所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機器人，其特征在于，所述多個關節包括依次連接的一個第一臂關節和兩個第一肘關節，所述第一臂關節與第一肘關節的運動平面相互垂直。4.根據權利要求1所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機器人，其特征在于，所述清潔模塊包括具有5自由度的清潔手臂和設置在所述清潔手臂末端的清潔組件。5.根據權利要求4所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機器人，其特征在于，所述具有5自由度的清潔手臂包括依次連接的繞X向轉動的第二臂關節和4個繞Z向轉動的第二肘關節，所述清潔組件設置在所述第二肘關節的末端。6.根據權利要求4或5所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機器人，其特征在于，所述清潔組件包括設置在兩邊的清潔頭裝置、設置在下方的污水收集口、設置在所述清潔頭裝置上方的清水噴口以及設置在中部的清潔刷輥和吸塵裝置。7.根據權利要求6所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機器人，其特征在于，所述兩邊的清潔頭裝置為可拆卸連接。8.根據權利要求6所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機器人，其特征在于，所述清潔頭裝置包括依次設置的第一刮條、擦條和第二刮條。9.根據權利要求1?8任一項所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機器人，其特征在于，所述機器人主體上還設置有運動控制模塊、真空發生模塊、水循環模塊，所述清潔組件與所述水循環模塊連通，所述末端吸盤與真空發生模塊連接，所述運動控制模塊用于對各模塊進行控制。10.根據權利要求9所述的用于清洗高層玻璃幕墻的機器人，其特征在于，還包括傳感器模塊，所述傳感器模塊包括加速度傳感器、超聲傳感器、紅外傳感器、壓力傳感器、位置傳感器和傾角儀，所述加速度傳感器設置在機器人主體上，所述超聲傳感器設置于運動手臂模塊的末端、機器人主體的前端和清潔頭裝置前端，所述紅外傳感器設置在機器人主體的前端，所述壓力傳感器設置在吸盤上，所述位置傳感器和傾角儀分別設置在各關節上。
【文檔編號】E04G23/00GK106073650SQ201610339835
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月22日
【發明人】張宏
【申請人】昆山伊娃機器人有限公司