用于幕墙清洗的垂直滚动式机器人系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于幕墙清洗的垂直滚动式机器人系统，包括带有上下移动吊篮框架(2)的悬吊装置(1)，喷水装置的喷水口(3‑1)、电动旋转刷机构的刷(4‑1、5‑1)、吹风装置的吹风口(6‑1)，从下向上依次位于吊篮框架与幕墙相对的一侧；控制装置(7)安装在吊篮框架上,控制装置分别与喷水装置(3)、电动旋转刷机构(4)、吹风装置(6)电性连接；远程操控装置(8)与控制装置电性连接。沿幕墙向下移动，依次通过喷水口、刷(、吹风口，进行清洗清除，远程操控装置(8)是通过有线或无线的方式使地面操作人员能够远程控制工作状态。

Vertical rolling robot system for curtain wall cleaning

The invention discloses a method for vertical rolling curtain wall cleaning robot system, including a mobile basket frame (2) under the suspension device (1), sprinkler sprinkler mouth (3 1), electric rotary brush brush mechanism (4 1, 5 1), air blowing device mouth (6 1), from bottom to top in the side of basket frame and curtain wall relative; control device (7) mounted on the basket frame and control device are respectively connected with the water spraying device (3), an electric rotary brush mechanism (4) and an air blowing device (6) electrically connected to the remote control device (8;) electrically connected with a control device. The movable control device (8) enables the ground operator to remotely control the working state by wired or wireless means.

【技术实现步骤摘要】
用于幕墙清洗的垂直滚动式机器人系统
本专利技术涉及自动控制与机器人研究领域，特别涉及用于高层建筑物的幕墙清洗自动化设备。
技术介绍
现代都市中，优于玻璃的采光性好、保温防潮性能好、使用美观，因此以玻璃幕墙为代表的建筑物幕墙结构逐渐演绎成华丽的“城市外衣”，成为了现代都市的一道靓丽风景。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，以美化市容市貌。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，工作效率底，而且十分危险，属于高空极限作业，每年都有人员因此伤亡的报道，工人的人身安全历来都是高层建筑清洗业的最大隐患。所以一种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行业的迅速发展。随着移动机器人技术的进步，机器人已经被越来越多的应用到了实际作业中。其中清洁机器人有着广泛的应用，将其应用于玻璃幕墙的清洗，既可以降低人操作的危险性，又可以提高玻璃幕墙清洗的效率和智能化水平。幕墙吸附固定方式和清洗工艺是清洗机器人的关键技术，真空负压吸附方式的机器人结构复杂、越障能力差；基于仿生原理吸盘攀爬机器人机械结构复杂、移动速度缓慢，清洗效率低；针对移动速度问题，移动导轨固定方式的清洗机器人安装成本高、难以应用于异形建筑物表面，实用性差。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决高层建筑物幕墙自动化清洗的问题，提出一种用于幕墙清洗的垂直滚动式机器人系统和相应的幕墙清洗工艺方法。为了解决以上几个问题。本专利技术提出一种用于幕墙清洗的垂直滚动式机器人系统。该系统主要针对高层建筑物的外立面如玻璃幕墙等的清洁与检测工作，采用水喷洒、刷擦洗及分步清洗和吹风干燥等流水线清洁系统和工艺技术。以吊篮悬挂垂直行走的方式来提高运行速度，模组化的拼接结构来适应不同宽度的墙体，最大程度上保证清洁机器人的工作效率。操作人员在地面控制台，结合线缆传回的实时画面通过旋钮、开关等对作业中的机器人实施远程操控，在保证时效性的同时，彻底解决了清洗过程中的安全问题。并且在清洗过程中，操作人员通过图像方式进行监视并记录，并根据图像检测外立面的破损等情况并记录实现智能化清洗。该系统的使用将大大降低高层建筑玻璃幕墙的清洗成本，提高劳动生产力，并改善清洗行业劳动环境。也必将极大地推动清洗行业的发展，具有一定的社会效益、经济意义和广阔的应用前景。为了实现上述目的，本专利技术提出了一种用于幕墙清洗的垂直滚动式机器人系统(参见附图)，包括带有垂直方向上下移动吊篮框架的悬吊装置1、喷水装置3、电动旋转刷机构4、5，其特征在于：还有吹风装置6、控制装置7和远程操控装置8；所述喷水装置3，电动旋转刷机构4、5，吹风装置5安装于吊篮框架内；并且喷水装置的喷水口3-1，电动旋转刷机构的刷4-1、5-1，吹风装置的吹风口6-1，从下向上依次位于吊篮框架2与幕墙相对的一侧；控制装置安装在吊篮框架,控制装置分别与喷水装置3、电动旋转刷机构4、5、吹风装置6电性连接；远程操控装置8与控制装置电性连接。这样，悬吊装置1为从建筑物顶部通过软连接的方式实现垂直方向移动的装置；悬吊装置的吊篮框架沿幕墙从上向下移动，被清洗的位置依次被喷水装置3的喷水湿润、电动旋转刷机构4的刷(也称刷头)清洗、吹风装置5的吹干水分，从上向下连续进行清洁幕墙，使得幕墙不但被清刷了污渍，还不会出现清刷后的水迹、水渍、水垢。所述远程操控装置是通过有线或无线的方式使地面操作人员能够远程控制工作，根据需要还可以控制喷水装置、电动旋转刷机构、吹风装置6工作状态。本专利技术可以有状态监控设备，状态监控设备9与图像传感器、高度测量传感器、风速测量传感器、水箱液位传感器中的至少一个电性连接。状态监控设备带有图像传感器、高度测量传感器、风速测量传感器、水箱液位传感器。所述状态监控设备通过上述各种传感器，实时获取监视机器人系统及电动旋转刷机构等的清洗工作所处的状态以及获取清洗后状态信息，并将状态信息传送给控制装置及远程操控装置，以便远程人为进行控制，还可以进行自动控制。所述电动旋转刷机构最好为上面的电动横向轴转动辊刷机构5、下面的电动垂直轴旋转毛刷机构4，电动横向轴转动辊刷机构的辊刷轴水平设置，工作时辊刷(也称：横向轴转动辊刷)圆周面与幕墙相对接触，电动垂直轴旋转毛刷机构4的毛刷(也称：垂直轴旋转毛刷)前面与幕墙相对接触。这样的电动旋转刷机构，分成负责清除污渍的电动垂直轴旋转毛刷机构，负责平行向下刷洗幕墙并负责将水推向下面的电动横向轴转动辊刷机构，清洗顺畅、分步分工、清洗可靠，不会在清洗过程再污染清洗过的地方。这样，喷水装置的喷水口3-1、电动垂直轴旋转毛刷机构的毛刷4-1、电动横向轴转动辊刷机构的辊刷5-1和吹风装置的吹风口6-1，从下向上依次位于吊篮框架一侧，工作时与幕墙相对，其中吹风装置6的吹风口6-1位于框架内上部，辊刷5-1位于吹风口的下方与幕墙相对接触，电动垂直轴旋转毛刷机构的毛刷4-1位于辊刷的下方与幕墙相对接触，喷水装置3的喷水口3-1位于电动垂直轴旋转毛刷机构的毛刷下方。机器人工作时，吊篮框架沿幕墙向下移动，被清洗的位置依次通过喷水口3、垂直轴旋转毛刷4-1、横向轴转动辊刷5-1、吹风口6-1，进行有序完整彻底的清洁过程。控制装置分别与电动横向轴转动辊刷机构5、电动垂直轴旋转毛刷机构4电性连接，以实现电动旋转刷机构4、5与控制装置的电性连接。所述远程操控装置是通过有线或无线的方式使地面操作人员能够远程控制和监视机器人的工作。上述技术方案中，所述悬吊装置1可以是各种悬吊装置，如悬吊装置可以是卷扬悬吊装置，包括安放于建筑物顶部的吊臂、软连接的绳索、吊篮框架以及升降机构；升降机构为设置在建筑物顶部的卷扬机构，卷扬机构的卷筒缠绕的绳索绕过吊臂的滑轮，绳索的下端与吊篮框架固定连接；或者如悬吊装置可以是悬吊装置爬绳悬吊装置，包括安放于建筑物顶部的吊臂、软连接的绳索、吊篮框架以及升降机构；升降机构为固定设置在吊篮框架内的爬绳机构，穿过爬绳机构的绳索绕过吊臂的滑轮固定连接在建筑物顶部，或绳索直接与吊臂固定连接；所述爬绳机构与控制装置电性连接。上述技术方案中，为了能够清除不同粘附状态和粘附强度的污渍，所述的电动旋转刷机构带有伸缩移动机构，可以是电动旋转刷机构与吊篮框架之间连接伸缩移动机构，带动电动旋转刷机构整体移动，使得电动旋转刷机构的刷与幕墙表面形成不同的作用力，以便清除不同粘附状态和粘附强度的污渍；也可以是电动旋转刷机构的机体与电动旋转刷机构的刷之间连接伸缩移动机构，利用伸缩移动机构移动电动旋转刷机构的刷，使得电动旋转刷机构的刷与幕墙表面形成不同的作用力，以便清除不同粘附状态和粘附强度的污渍。伸缩移动机构与控制装置电性连接。如果需要进行远距离的控制，远程操控装置是通过有线或无线的方式将控制信号输入控制装置，控制装置与伸缩移动机构电性连接，如控制装置的控制输出端与伸缩移动机构的电动驱动输入端控制连接，以便随时根据清洁工作的情况及幕墙的情况或者污渍状态，控制移动来调整电动旋转刷机构的刷与幕墙表面形成不同的作用力，保证清理不同的状态的污渍，有效适应不同粘附性的污渍的清理。上述技术方案中，对于电动旋转刷机构为上面的电动横向轴转动辊刷机构5、下面的电动垂直轴旋转毛刷机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于幕墙清洗的垂直滚动式机器人系统，包括带有垂直方向上下移动吊篮框架的悬吊装置(1)，喷水装置(3)、电动旋转刷机构(4、5)，其特征在于：还有吹风装置(6)、控制装置(7)和远程操控装置(8)；所述喷水装置(3)、电动旋转刷机构(4、5)、吹风装置(6)安装于吊篮框架内；并且喷水装置的喷水口(3‑1)、电动旋转刷机构的刷(4‑1、5‑1)、吹风装置的吹风口(6‑1)，从下向上依次位于吊篮框架(2)与幕墙相对的一侧；控制装置安装在吊篮框架上,控制装置分别与喷水装置(3)、电动旋转刷机构(4、5)、吹风装置(6)电性连接；远程操控装置(8)与控制装置电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于幕墙清洗的垂直滚动式机器人系统，包括带有垂直方向上下移动吊篮框架的悬吊装置(1)，喷水装置(3)、电动旋转刷机构(4、5)，其特征在于：还有吹风装置(6)、控制装置(7)和远程操控装置(8)；所述喷水装置(3)、电动旋转刷机构(4、5)、吹风装置(6)安装于吊篮框架内；并且喷水装置的喷水口(3-1)、电动旋转刷机构的刷(4-1、5-1)、吹风装置的吹风口(6-1)，从下向上依次位于吊篮框架(2)与幕墙相对的一侧；控制装置安装在吊篮框架上,控制装置分别与喷水装置(3)、电动旋转刷机构(4、5)、吹风装置(6)电性连接；远程操控装置(8)与控制装置电性连接。2.根据权利要求1所述的用于幕墙清洗的垂直滚动式机器人系统，其特征在于，所述电动旋转刷机构包括上面的电动横向轴转动辊刷机构(5)、下面的电动垂直轴旋转毛刷机构(4)，电动横向轴转动辊刷机构(5)的辊刷轴水平设置，工作时辊刷圆周面与幕墙相对接触，电动垂直轴旋转毛刷机构(4)的毛刷前面与幕墙相对接触。3.根据权利要求1所述的用于幕墙清洗的垂直滚动式机器人系统，其特征在于，所述悬吊装置(1)包括安放于建筑物顶部的吊臂、软连接的绳索、吊篮框架以及升降机构；升降机构为设置在建筑物顶部的卷扬机构，卷扬机构的卷筒缠绕的绳索绕过吊臂的滑轮，绳索的下端与吊篮框架固定连接；或者升降机构为固定设置在吊篮框架的爬绳机构(11)，穿过爬绳机构的绳索与吊臂固定连接或绳索绕过吊臂的滑轮固定连接在建筑物顶部；所述爬绳机构与控制装置电性连接。4.根据权利要求1所述的一种用于幕墙清洗的垂直滚动式机器人系统，其特征在于，所述电动旋转刷机构(4、5)与吊篮框架(2)之间连接有伸缩移动机构，控制装置与伸缩移动机构电性连接。5.根据权利要求2所述的用于幕墙清洗的垂直滚动式机器人系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤瑞平，
申请(专利权)人：汤瑞平，
类型：发明
国别省市：辽宁,21