一种可越障爬壁机器人及其跨越障碍的方法技术

本发明专利技术提供一种可越障爬壁机器人及其跨越障碍的方法，可越障爬壁机器人包括：管线收放单元、平移机构、空中姿态微调单元，以及清洗机器人本体，管线收放单元，悬吊清洗机器人本体；平移机构，与所述管线收放单元滑动连接，带动所述管线收放单元在水平方向上运动；清洗机器人本体，通过线缆悬吊在所述管线收放单元的下方；空中姿态微调单元，设置在清洗机器人本体的背侧，向清洗机器人本体提供垂直于工作面的升力和压力。本发明专利技术的可越障爬壁机器人，由于具有空中姿态微调单元，使得当爬壁机器人遇到障碍物时，利用空中姿态微调单元平稳的悬浮在空中，通过管线收放单元和平移机构带动清洗机器人本体上下左右运动，从而跨域障碍。

Barrier climbing robot capable of surmounting obstacles and method for crossing obstacle

The invention provides a method of obstacle climbing robot and obstacle, obstacle crossing the wall climbing robot includes: retractable pipeline unit, a translation mechanism, the attitude of trimming unit, and cleaning robot, pipeline and suspension unit, cleaning robots; horizontally moving mechanism is connected with the pipeline and unit driven by sliding. The pipeline control unit in the direction of movement; cleaning robot, through a cable suspended in the pipeline and the lower unit; air posture unit is arranged at back side of cleaning robot, provide vertical to the working face lift and pressure to the cleaning robot. The invention of obstacle climbing robot, because of the air posture unit, so that when the wall climbing robot obstacle, using air posture unit stable suspended in the air, drives the cleaning robot under the left and right movement through the pipeline and unit and a translation mechanism, and cross domain disorder.

【技术实现步骤摘要】
一种可越障爬壁机器人及其跨越障碍的方法
本专利技术涉及一种可越障爬壁机器人，本专利技术还涉及此机器人跨越障碍的方法，属于机器人领域。
技术介绍
由于玻璃的采光性好、保温防潮、实用美观，因此以玻璃幕墙为代表的建筑物幕墙结构逐渐在都市发展应用。为了保证建筑外观的整洁美丽，就需要定期对玻璃幕墙进行清洗。目前对建筑物玻璃幕墙的清洗工作主要还是由清洗工人搭乘吊篮或腰系绳索完成的，这种方式完全依赖人工，不但劳动强度大，工作效率低，而且十分危险，属于极限作业。所以能替代人工对建筑物玻璃幕墙进行清洗作业的机器人必将推动高楼清洗业的迅速发展。目前玻璃幕墙清洗机器人也有一些应用：如日本科沃斯公司的清洗玻璃机器人，该系列机器人通过一个大真空吸盘或抽气风扇将机器人吸附在玻璃上，使用履带进行移动。但是该机器人只能在没有障碍的玻璃上清洗。再如德国玻妞擦玻璃机器人，通过一个真空泵抽气，采取双吸盘吸附并移动擦拭清洗。虽然它体积更为小巧，重量更轻，依然无法完成越障动作。实际建筑物玻璃幕墙都是有边框障碍的，清洗机器人要有越障能力才能清洗整个建筑。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可越障爬壁机器人及其跨越障碍的方法，以解决上述问题。本专利技术采用了如下技术方案：本专利技术提供一种可越障爬壁机器人，其特征在于，包括：管线收放单元、平移机构、空中姿态微调单元，以及清洗机器人本体，管线收放单元，悬吊清洗机器人本体；平移机构，与管线收放单元滑动连接，带动管线收放单元在水平方向上运动；清洗机器人本体，通过线缆悬吊在管线收放单元的下方；空中姿态微调单元，设置在清洗机器人本体的背侧，向清洗机器人本体提供垂直于工作面的升力和压力。进一步，本专利技术的可越障爬壁机器人，还可以具有这样的特征：其中，空中姿态微调单元包括相互连接的螺旋桨发动机和螺旋桨叶。进一步，本专利技术的可越障爬壁机器人，还可以具有这样的特征，还包括：清洗液循环单元，包括：依次连通的污水回收管、粗滤水器、污水箱、污水水泵、电磁阀、净水箱、净水水泵以及精滤水器，负压发生器，设置在污水箱上，向污水箱内提供负压；其中，粗滤水器对污水进行第一次过滤；精滤水器对污水进行第二次过滤。进一步，本专利技术的可越障爬壁机器人，还可以具有这样的特征，还包括：高压喷水口，连接在精滤水器的后面。进一步，本专利技术的可越障爬壁机器人，还可以具有这样的特征：其中，管线收放单元收束有高压水管、污水回收管以及安全绳，连接清洗机器人和清洗液循环装置。进一步，本专利技术的可越障爬壁机器人，还可以具有这样的特征，清洗机器人本体包括：外壳，负压吸附装置，将清洗机器人本体吸附在作业面上；行走履带，带动清洗机器人在作业面上行走；清洗毛刷，对作业面进行清洗；以及密封裙边，环绕在外壳的边缘，包围负压吸附装置、行走履带和清洗毛刷。进一步，本专利技术的可越障爬壁机器人，还可以具有这样的特征，其中，负压吸附装置的吸风口与密封裙边所围成的负压产生区域相通，负压吸附装置的排风口与外部大气相通。本专利技术还提供一种控制如上述的可越障爬壁机器人跨越障碍的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，当遇到障碍时，空中姿态微调单元的螺旋桨发动机正转使得螺旋桨叶产生升力，同时负压吸附装置停止工作，清洗机器人本体脱离工作面，悬浮在空中；步骤二，管线收放单元通过收放线缆跨越竖向的障碍，平移机构通过水平移动可以跨越水平方向障碍；跨越障碍后，空中姿态微调单元的螺旋桨发动机反转使得螺旋桨叶产生负压力，压迫清洗机器人贴近待清洗的工作面；步骤三，启动负压吸附装置，产生负压，使清洗机器人吸附在待清洗的工作面上。专利技术的有益效果本专利技术的可越障爬壁机器人，由于具有空中姿态微调单元，使得当爬壁机器人遇到障碍物时，利用空中姿态微调单元平稳的悬浮在空中，通过管线收放单元和平移机构带动清洗机器人本体上下左右运动，从而跨域障碍。本专利技术的可越障爬壁机器人与现有技术相比，能适应有凸起边框玻璃幕墙的清洗，具有良好的越障能力。本专利技术的越障爬壁机器人采用清洗液循环单元使得水得以充分利用。附图说明图1是可越障爬壁机器人的整体结构示意图；图2是清洗液循环单元的结构框图；图3是清洗机器人本体的背侧图；图4是清洗机器人本体的腹侧图；图5是清洗机器人本体的腹侧正视图。具体实施方式以下结合附图来说明本专利技术的具体实施方案。如图1所示，本实施方式的可越障爬壁机器人包括：清洗液循环单元1、管线收放单元2、平移机构3以及清洗机器人本体4等。如图2所示，清洗液循环单元1包括：污水回收口1-1、粗滤水器1-2、负压发生器1-3、污水箱1-4、污水水泵1-5、电磁阀1-6、净水箱1-7、净水水泵1-8、精滤水器1-9以及高压喷水口1-10。如图5所示，污水回收口1-1，开口设置在清洗毛刷4-4内圆边以内。如图2所示，污水回收口1-1与清洗机器人本体4相连的污水回收管2-2连接，然后接污水箱1-4的入口，负压发生器1-3与污水箱1-4连通，在污水箱1-4内形成负压，从而可以回收低于污水箱1-4的污液，污水箱1-4的出口依次经污水水泵1-5和电磁阀1-6接净水箱1-7的进口，净水箱1-7的出口依次经净水水泵1-8和精滤水器1-9接高压喷水口1-10，从而实现污水回收再利用的过程。粗滤水器1-2对污水进行第一次过滤，精滤水器1-9对污水进行第二次过滤。管线收放单元2用来放置线缆，收放的线缆包括：高压水管2-1、污水回收管2-2、安全绳2-3等(如图5所示)。通过线缆将清洗机器人本体4和清洗液循环单元1及相关电气控制柜连接起来；管线收放单元2搭载在平移机构3上，可以控制管线纵向移动。平移机构连接管线收放单元2。如图3、图4和图5所示，清洗机器人本体4包括负压吸附装置4-2、行走履带4-3、清洗毛刷4-4、密封裙边4-5等。负压吸附装置4-2穿过清洗机器人本体4的外壳4-6上的孔固定，下部吸风口与清洗机器人本体4内部负压产生区域相通，排风口与外部大气相通。行走履带4-3通过电机驱动可以直走和转向，实现一块玻璃所有区域的清洗。高压水喷头1-10和清洗毛刷4-4集成后放置在清洗机器人本体4上，高压水喷头1-10喷出的水在玻璃上实现初步冲洗，清洗毛刷4-4与玻璃表面摩擦进一步清洗污垢。密封裙边4-5是由柔性材料海绵制成的密封圈，固定在清洗机器人本体4的腹侧与玻璃幕墙接触的边缘，实现在玻璃面滑动磨损尽可能少，同时让清洗机器人本体4内部形成密闭空间，这个密闭空间也称之为负压产生区域，从而与负压吸附装置配合实现负压。空中姿态微调单元包括四个螺旋桨发动机(图中未显示)、四个螺旋浆叶4-1等，固连在清洗机器人本体4的背侧，通过线缆收放装置2、平移机构3和空中姿态微调单元4-1的协作控制，可以使清洗机器人本体跨越两玻璃间凸起边框障碍。本专利技术的可越障爬壁机器人工作过程是：清洗机器人本体4通过管线收放单元2进行竖直方向的大距离升降，通过放置在楼顶的平移机构3进行水平方向的大距离移动。首先清洗机器人本体4通过负压吸附装置吸在平整玻璃上，行走履带通过电机的驱动使得清洗机器人本体4在玻璃幕墙上直行和转向，清洗机器人上本体的高压水喷头喷出水至玻璃面上，和清洗毛刷协作进行清洗作业。污水通过清洗机器人本体4上的污水回收口1-1进入清洗液循环单元，处理后清洗水可以得到充分利用。当玻璃幕墙的一块玻璃清洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可越障爬壁机器人，其特征在于，包括：管线收放单元、平移机构、空中姿态微调单元，以及清洗机器人本体，管线收放单元，悬吊清洗机器人本体；平移机构，与所述管线收放单元滑动连接，带动所述管线收放单元在水平方向上运动；清洗机器人本体，通过线缆悬吊在所述管线收放单元的下方；空中姿态微调单元，设置在清洗机器人本体的背侧，向清洗机器人本体提供垂直于工作面的升力和压力。

【技术特征摘要】
1.一种可越障爬壁机器人，其特征在于，包括：管线收放单元、平移机构、空中姿态微调单元，以及清洗机器人本体，管线收放单元，悬吊清洗机器人本体；平移机构，与所述管线收放单元滑动连接，带动所述管线收放单元在水平方向上运动；清洗机器人本体，通过线缆悬吊在所述管线收放单元的下方；空中姿态微调单元，设置在清洗机器人本体的背侧，向清洗机器人本体提供垂直于工作面的升力和压力。2.一种可越障爬壁机器人，其特征在于：其中，所述空中姿态微调单元包括相互连接的螺旋桨发动机和螺旋桨叶。3.如权利要求1所述的可越障爬壁机器人，其特征在于，还包括：清洗液循环单元，包括：依次连通的污水回收管、粗滤水器、污水箱、污水水泵、电磁阀、净水箱、净水水泵以及精滤水器，负压发生器，设置在污水箱上，向污水箱内提供负压；其中，所述粗滤水器对污水进行第一次过滤；所述精滤水器对污水进行第二次过滤。4.如权利要求3所述的可越障爬壁机器人，其特征在于，还包括：高压喷水口，连接在所述精滤水器的后面。5.如权利要求1所述的可越障爬壁机器人，其特征在于：其中，管线收放单元收束有高压水管、污水回收管以及安全绳...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨跞，苏文浩，刘保军，李远顺，邹旭东，
申请(专利权)人：中科新松有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31