一种多变式墙体清洁机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种多变式墙体清洁机器人，包括：机器人本体，四个摆动装置，所述摆动装置分别安置于所述机器人本体的四角，以所述机器人本体中心线成准对称分布，每个所述摆动装置的外围设置有碰撞感应装置，每个摆动装置的外角处安装测距传感器，每个所述摆动装置可以根据所述机器人本体与清洁面的间距上下移动；本发明专利技术所述的机器人清洁效率高，运转灵活，操作简便，能连续清洁曲面，夹角和带有缝隙的光滑墙体。

A changeable wall cleaning robot

The invention discloses a multivariate wall cleaning robot, which comprises a robot body and four swing devices. The swing devices are respectively arranged at the four corners of the robot body, and are quasi-symmetrically distributed with the center line of the robot body. The periphery of each swing device is provided with a collision sensing device, and each swing device is provided with a pendulum. Each swing device can move up and down according to the distance between the robot body and the cleaning surface; the robot has high cleaning efficiency, flexible operation, simple operation, and can continuously clean the curved surface, angle and smooth wall with a gap.

【技术实现步骤摘要】
一种多变式墙体清洁机器人
本专利技术涉及一种机器人，具体涉及一种多变式墙体清洁机器人。
技术介绍
智能辅助清洁机器人是改善人们日常生活环境质量的一种重要设备，主要解决室内平面、曲面或者带有缝隙的模块化墙体(瓷砖、玻璃板、大理石、搪瓷钢板等)，特别是室外高空的玻璃幕墙的清洁问题。高层建筑中的外墙或者玻璃幕墙一般为人工清洁，人工清洁效果较差，缺乏安全性且耗资巨大。而现有智能清洁机器人也只能清洁低矮楼层的整块平面和无缝墙体或者地面，无法对具有缝隙，曲面或带有连续夹角平面墙体进行清洁，特别是对高层建筑外部不同形态的玻璃幕墙清洁无能为力。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种多变式墙体清洁机器人，该机器人结构简单、使用方便，能解决普通智能清洁机器人应用范围窄，安全性能差，无法持续使用的问题。技术方案：本专利技术所述的多变式墙体清洁机器人，包括：机器人本体，四个摆动装置，所述摆动装置分别安置于所述机器人本体的四角，以所述机器人本体中心线成准对称分布，每个所述摆动装置的外围设置有碰撞感应装置，每个摆动装置的外角处安装测距传感器，每个所述摆动装置可以根据所述机器人本体与清洁面的间距上下移动；每个所述摆动装置的下部安装有可拆卸清洁组件，所述摆动装置与所述清洁组件之间设有压力传感器；驱动装置，安装在机器人本体的底部，包括四个部分，以所述机器人本体中心线成准对称分布；每个所述驱动装置包括设置在所述驱动装置下端的滚球槽，以所述滚球槽的下端中心线为基准均匀内置四个驱动磁力线圈，所述滚球槽的上端内置一个悬浮磁力线圈，所述滚球槽内放置磁悬浮滚球，所述四个驱动磁力线圈和所述悬浮磁力线圈极性相同，所述驱动磁力线圈通过改变电流大小驱动所述磁悬浮滚球移动；吸附系统，包括固定在所述机器人本体中心的电机和四个进风管道，所述四个进风管道的一端连接电机一侧，另一端连到其对应的驱动装置的滚球槽处。优选的，所述滚球槽外围和所述清洁组件之间设有环状进风孔，所述进风孔上侧靠近所述吸附系统的一侧设有进风孔挡板。优选的，所述进风孔外围设置有防坠应急吸盘。优选的，所述磁悬浮滚球内置永久磁铁，所述磁悬浮滚球表面均匀设置多个增强墙面摩擦的吸盘。优选的，所述机器人本体内安装有微电脑驱动系统，其与每个所述碰撞感应装置、测距传感器、压力传感器、每个所述驱动磁力线圈以及所述悬浮磁力线圈并联连接。优选的，所述摆动装置与所述机器人本体通过约束性万象轴连接。优选的，所述所述吸附系统电机的中心线上方设有面板出风孔。优选的，所述机器人本体的顶盖表面固定连接有安全吊绳扣。本机器人的工作原理：S1.启动电路，微电脑驱动系统启动；S2.模式选择，室内模式执行S3，室外模式执行S4；S3.室内模式控制选择，平面执行S5，曲面执行S6；S4.室外模式控制选择，平面执行S7，曲面执行S8；S5.室内平面控制微电脑驱动系统规划最优路径，驱动磁力线圈电流的初始方向和大小保持不变；如遇到障碍物或直角墙体边缘时，执行S9；S6.室内曲面控制微电脑驱动系统规划最优路径，启动四个测距传感器捕获与曲面的间距，四个摆动装置做相应角度调整，使其始终与曲面保持相同距离，完全贴合曲面弧度进行清洁；如遇到障碍物或直角墙体边缘时，执行S9；S7.室外平面控制微电脑驱动系统规划最优路径，同时反馈顶部安全吊绳系统同步配合，驱动磁力线圈电流在初始方向和大小保持不变；如遇到障碍物或直角墙体边缘时，执行S9；S8.室外曲面控制微电脑驱动系统规划最优路径，同时反馈顶部安全吊绳系统同步配合，启动四个测距传感器捕获与曲面的间距，四个摆动装置做相应角度调整，使其始终与曲面保持相同距离，完全贴合曲面弧度进行清洁；如遇到障碍物或直角墙体边缘时，执行S9；S9.接收到碰撞感应装置或者压力传感器的反馈后，驱动磁力线圈电流方向反向改变，然后保持电流方向和大小不变，原路返回，微电脑驱动系统重新规划最优未清洁路径，所述变化周期往复循环；S10.电路如有故障或电源电力不足，报警发出响声。处于室内模式执行S11；处于室外模式执行S12。S11.结束工作，进风孔挡板封闭进风孔形成密封空间，同时防坠应急吸盘启动，利用气压差吸附在墙面。后续取回清洁机器人进行维修或充电；S12.结束工作，顶部安全吊绳系统执行回收操作，后续取回清洁机器人进行维修或充电。有益效果：本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：1、利用微电脑驱动系统规划清洁路线，清洁机器人具有磁悬浮滚球，运转无死角，可覆盖整个清洁面，清洁效率高；2、清洁机器人系统具有室内和室外模式，操作灵活；室内具有防坠应急吸盘，室外具有顶部吊绳系统，安全性能高；3、能连续清洁曲面，夹角和带有缝隙的光滑墙体，应用范围广。附图说明图1为本专利技术实施例所述的清洁机器人的主视图；图2为本专利技术实施例所述的清洁机器人的底部视图；图3为本专利技术实施例所述的吸附系统结构示意图；图4为本专利技术实施例所述的磁悬浮滚球结构示意图；图5为本专利技术实施例所述的清洁机器人室外工作正面视图。图中包括：机器人本体(1)，摆动装置(2)，驱动装置(3)，滚球槽(31)，驱动磁力线圈(32)，悬浮磁力线圈(33)，磁悬浮滚球(34)，吸附系统(4)，电机(41)，进风管道(42)，进风孔(5)，进风孔挡板(6)，防坠应急吸盘(7)，面板出风孔(8)，安全吊绳扣(9)，碰撞感应装置(10)，测距传感器(11)，清洁组件(12)，压力传感器(13)，吸盘(341)。具体实施方式如图1所示，该清洁机器人的四周有以机器人中心线为准对称分布的四个摆动装置2，该机器人摆放在地面时，从俯视图可得每个摆动装置2都占据该机器人的一角，呈现直角圆弧形状，且每个直角圆弧的长度相同，摆动装置2与机器人本体1通过约束性万象轴连接，每个摆动装置2的外围均设有碰撞感应装置10，当机器人碰到障碍物，可采集信号，反馈给微电脑驱动系统，从而机器人做出相应的移动。每个摆动装置2的下部外角部分安装测距传感器11，当机器人清扫曲面时，测距传感器11可以捕获与曲面的间距，如果某一个测距传感器11采集的间距大于1cm，则测距传感器11将采集的数据反馈给微电脑驱动系统，微电脑驱动系统调整指令使对应的摆动装置2调整相应的上下距离，使其始终与曲面保持相同距离，从而可以完全贴合曲面弧度进行清洁，防止墙体或者玻璃的曲面或者细缝处无法清理的情况。摆动装置2的下端设置可拆卸的清洁组件12，该清洁组件12优选具有超细纤维的清洁布，该摆动装置2与清洁组件12之间安装压力传感器13，机器人清扫到墙壁边缘或者玻璃边缘等环境时，当机器人一半机身裸露在外时，此时摆动装置2和清洁组件12之间的压力传感器13采集到相应的压力为零或压力很小，则驱动引导装置3中的电流方向反向改变，然后保持电流方向和大小不变，原路返回，微电脑驱动系统重新规划最优未清洁的路径。微电脑驱动系统安装在机器人本体1内，其装有电流控制程序，该微电脑驱动系统实现最优路径的规划，与碰撞感应装置10、压力传感器13、测距传感器11、驱动磁力线圈32和悬浮磁力线圈33并联连接，接收采集到的信号，根据信号的异常改变相应的路径，保证机器人的正常运行和安全。机器人内部中心固定有电机41，该电机41优选无刷电机，可以实现自控式运行，无刷电机上方为机器人的顶盖，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多变式墙体清洁机器人，其特征在于，包括：机器人本体(1)，四个摆动装置(2)，所述摆动装置(2)分别安置于所述机器人本体(1)的四角，以所述机器人本体(1)中心线成准对称分布，每个所述摆动装置(2)的外围设置有碰撞感应装置(10)，每个摆动装置的外角处安装测距传感器(11)，每个所述摆动装置(2)可以根据所述机器人本体(1)与清洁面的间距上下移动；每个所述摆动装置(2)的下部安装有可拆卸清洁组件(12)，所述摆动装置(2)与所述清洁组件(12)之间设有压力传感器(13)；驱动装置(3)，安装在机器人本体(1)的底部，包括四个部分，以所述机器人本体(1)中心线成准对称分布；每个所述驱动装置(3)包括设置在所述驱动装置(3)下端的滚球槽(31)，以所述滚球槽(31)的下端中心线为基准均匀内置四个驱动磁力线圈(32)，所述滚球槽的上端内置一个悬浮磁力线圈(33)，所述滚球槽(31)内放置磁悬浮滚球(34)，所述四个驱动磁力线圈(32)和所述悬浮磁力线圈(33)极性相同，所述驱动磁力线圈(32)通过改变电流大小驱动所述磁悬浮滚球(34)移动；吸附系统(4)，包括固定在所述机器人本体(1)中心的电机(41)和四个进风管道(42)，所述四个进风管道的一端连接电机(41)一侧，另一端连到其对应的驱动装置(3)的滚球槽(31)处。...

【技术特征摘要】
1.一种多变式墙体清洁机器人，其特征在于，包括：机器人本体(1)，四个摆动装置(2)，所述摆动装置(2)分别安置于所述机器人本体(1)的四角，以所述机器人本体(1)中心线成准对称分布，每个所述摆动装置(2)的外围设置有碰撞感应装置(10)，每个摆动装置的外角处安装测距传感器(11)，每个所述摆动装置(2)可以根据所述机器人本体(1)与清洁面的间距上下移动；每个所述摆动装置(2)的下部安装有可拆卸清洁组件(12)，所述摆动装置(2)与所述清洁组件(12)之间设有压力传感器(13)；驱动装置(3)，安装在机器人本体(1)的底部，包括四个部分，以所述机器人本体(1)中心线成准对称分布；每个所述驱动装置(3)包括设置在所述驱动装置(3)下端的滚球槽(31)，以所述滚球槽(31)的下端中心线为基准均匀内置四个驱动磁力线圈(32)，所述滚球槽的上端内置一个悬浮磁力线圈(33)，所述滚球槽(31)内放置磁悬浮滚球(34)，所述四个驱动磁力线圈(32)和所述悬浮磁力线圈(33)极性相同，所述驱动磁力线圈(32)通过改变电流大小驱动所述磁悬浮滚球(34)移动；吸附系统(4)，包括固定在所述机器人本体(1)中心的电机(41)和四个进风管道(42)，所述四个进风管道的一端连接电机(41)一侧，另一端连到其对应的驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛澄岐，邵俊凯，刘威，赵孝礼，牛亚峰，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32