玻璃幕墙非接触式清洗机器人制造技术

本实用新型专利技术提出一种玻璃幕墙非接触式清洗机器人，包括：机器人本体，及设置在所述机器人本体上的涵道风扇、电机组件、速度传感器组件、及姿态控制计算机；电机组件包括X轴电机、Y轴电机及Z轴电机，分别连接在每个涵道风扇的X轴、Y轴、Z轴方向上；速度传感器组件包括X轴速度传感器、Y轴速度传感器及Z轴速度传感器，分别设置在每个涵道风扇的X轴、Y轴、Z轴方向上，分别将检测的各轴向速度数据传输至姿态控制计算机；姿态控制计算机根据接收的各轴向速度数据调整电机组件，从而调整机器人本体的姿态。本实用新型专利技术的玻璃幕墙非接触式清洗机器人，适用范围更广，清洁效果更好。

Non-contact cleaning robot for glass curtain wall

The utility model provides a non-contact cleaning robot for glass curtain wall, which comprises a robot body, a culvert fan, a motor component, a speed sensor component and a attitude control computer arranged on the robot body; the motor components include an X-axis motor, a Y-axis motor and a Z-axis motor, which are connected to each culvert respectively. The X-axis, Y-axis and Z-axis directions of the duct fan; the speed sensor components include X-axis speed sensor, Y-axis speed sensor and Z-axis speed sensor, which are set in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions of each duct fan respectively, and transmit the measured axial velocities to the attitude control computer; The motor components are adjusted according to the received axial velocity data to adjust the attitude of the robot body. The non-contact cleaning robot for glass curtain wall of the utility model has wider application scope and better cleaning effect.

【技术实现步骤摘要】
玻璃幕墙非接触式清洗机器人
本技术涉及玻璃幕墙清洗装置
，尤其涉及的是一种玻璃幕墙非接触式清洗机器人。
技术介绍
现代大型建筑大多偏爱采用玻璃幕墙、玻璃顶，中国每年新建幕墙达9000万平方米。这带动了幕墙玻璃清洁行业的发展，目前主要还是依靠人工进行清洁。而随着玻璃材质在建筑中的应用前景将愈加广泛，清洁行业也将随之发展。此外，目前的清洁主要依靠“蜘蛛人”，他们通过绑在身上的两根绳子来保护工作中的人身安全，一根是主绳，用于控制升降，另一条是保险绳，用于系在身上的安全背心上，还有就是清洗玻璃幕墙时用吸盘固定位置，更为安全。但“蜘蛛人”清洁玻璃时坠楼的意外却时常见报。每年因为高空清洁坠亡的人数并非小数目，除了安全问题，采用人工清洗还存在成本高、费用大等缺陷。现有的玻璃幕墙非接触式清洗机器人大多是接触式的，清洗部位需要与玻璃面接触进行擦拭清洗，然而，由于玻璃面可能是曲面或者平面的结构，那么接触式机器人并不能适用于类似的多种情况，适用范围受限；玻璃面有可能存在凹凸不平的情况，因而清洁部位的吸附力不够，影响清洁效果；此外，机器人重量不够轻，玻璃面的承受力较大等等。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种玻璃幕墙非接触式清洗机器人，适用范围更广，清洁效果更好。为解决上述问题，本技术提出一种玻璃幕墙非接触式清洗机器人，包括：机器人本体，及设置在所述机器人本体上的至少一个涵道风扇、至少一电机组件、至少一速度传感器组件、及姿态控制计算机；所述电机组件的数量与所述涵道风扇的数量对应，所述电机组件包括X轴电机、Y轴电机及Z轴电机，分别连接在每个涵道风扇的X轴、Y轴、Z轴方向上；所述速度传感器组件与所述涵道风扇数量对应，所述速度传感器组件包括X轴速度传感器、Y轴速度传感器及Z轴速度传感器，分别设置在每个涵道风扇的X轴、Y轴、Z轴方向上，分别将检测的各轴向速度数据传输至所述姿态控制计算机；所述姿态控制计算机连接所述电机组件和速度传感器组件；所述姿态控制计算机根据接收的各轴向速度数据调整电机组件。根据本技术的一个实施例，所述X轴电机、Y轴电机分别通过弹性联轴器直接连接在所述涵道风扇的X轴、Y轴上，在所述姿态控制计算机的控制下分别带动所述涵道风扇相对X轴、Y轴偏转所需偏转角度。根据本技术的一个实施例，还包括非接触清洗装置及导流片；所述导流片设置在非接触清洗装置的上方和/或下方，并能够将所述涵道风扇的尾流引导至所述非接触清洗装置所朝向的玻璃面部位的上方和/或下方。根据本技术的一个实施例，所述非接触清洗装置包括风刀滚筒，可转动连接在所述机器人本体上；所述风刀滚筒的至少一端入口输入经压缩空气和清洗液的混合物，所述风刀滚筒由所述压缩空气和清洗液的混合物带动其内叶片转动而转动，所述风刀滚筒的圆周侧面密布设置有多个将混合物喷出的管状喷口，且所述管状喷口的端口设置为相对所处的圆周侧面部位倾斜角度一致的斜口。根据本技术的一个实施例，还包括视觉系统，安装在所述机器人本体朝向玻璃面的部位，连接所述姿态控制计算机；所述视觉系统包括：红外调制发射器、红外接收装置、光斑检测模块；所述红外调制发射器连接所述态控制计算机，在所述姿态控制计算机的控制指令下发射红外光；所述红外接收装置连接所述光斑检测模块，接收红外光生成图像数据，并将图像数据传输至所述光斑检测模块；所述光斑检测模块连接所述姿态控制计算机，接收所述图像数据，将检测数据传输至所述姿态控制计算机。根据本技术的一个实施例，所述视觉系统还包括时间飞行深度计算模块，连接所述红外调制发射器、红外接收装置及所述姿态控制计算机；所述时间飞行计算模块根据所述红外调制发射器的发射光及所述红外接收装置接收的入射光之间的相位差确定深度数据，并将所述深度数据传输至所述姿态控制计算机；所述姿态控制计算机根据所述深度数据控制所述涵道风扇带动机器人本体在Y轴方向上移动，以调节机器人本体与玻璃面之间的间距。根据本技术的一个实施例，所述X轴电机、Y轴电机通过带动涵道风扇的壳体来实现涵道风扇的偏转；涵道风扇的壳体为铝合金或碳纤维材料；在涵道风扇为多个时，各个涵道风扇同时同向偏转。采用上述技术方案后，本技术相比现有技术具有以下有益效果：通过涵道风扇来控制机器人的移动或悬停，使得机器人能够工作在较稳定的状态下，不需要通过接触玻璃面来稳定自身，可实现非接触式的清洗；通过在三轴方向上分别设置速度传感器，来感测三轴方向上的速度，从而可以通过各轴实际速度的反馈来使机器人在相应维度上的电机进行调整，使得机器人的实际速度与所需速度吻合，以悬停或运动在稳定的状态。附图说明图1为本技术一实施例的玻璃幕墙非接触式清洗机器人的结构示意图；图2为本技术一实施例的X轴电机、Y轴电机与涵道风扇的连接结构示意图；图3为本技术一实施例的风刀滚筒的立体结构示意图；图4为本技术一实施例的风刀滚筒的剖面结构示意图；图5为本技术一实施例的光斑及窗框识别定位的图像示意图。图中标记说明：1-机器人本体，2-涵道风扇，3-风刀滚筒，31-入口，32-管状喷口，4-视觉系统，5-导流片，6-缆绳，71-X轴电机，72-Y轴电机。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施的限制。参看图1，在一个实施例中，玻璃幕墙非接触式清洗机器人包括：机器人本体1，及设置在所述机器人本体1上的至少一个涵道风扇2、至少一电机组件、至少一速度传感器组件、及姿态控制计算机(图中未示出)。涵道风扇2的数量可以是1个或者更多个。在涵道风扇2为一个时，该涵道风扇2设置在机器人的重心位置处；在涵道风扇2为两个以上时，几个涵道风扇2相对机器人的重心位置对称设置，实现机器人整体的平衡及移动稳定性。所述电机组件的数量与所述涵道风扇的数量对应，电机组件一一对应一涵道风扇2连接，可由姿态控制计算机控制驱动。所述电机组件包括X轴电机、Y轴电机及Z轴电机，分别连接在每个涵道风扇的X轴、Y轴、Z轴方向上。X轴电机、Y轴电机可以实现涵道风扇2在水平方向上的移动，Z轴电机可以实现涵道风扇2在竖直方向上的升降，三者配合还可实现涵道风扇2在无风或有风状态下悬停。所述速度传感器组件与所述涵道风扇2数量对应，速度传感器组件一一对应一涵道风扇连接。所述速度传感器组件包括X轴速度传感器、Y轴速度传感器及Z轴速度传感器，分别设置在每个涵道风扇2的X轴、Y轴、Z轴方向上，分别将检测的各轴向速度数据传输至所述姿态控制计算机。三个方向配置速度传感器的目的是为了测得三个方向的速度，当机器人需要悬停时三个方向的速度必须为零，当机器人需要向某一A方向运动时，这个A方向的速度是大于其他二个方向的，但其他二个方向的矢量和等于A方向的矢量。反之机器人向其他方向运动则同样原理。因而通过X轴速度传感器、Y轴速度传感器及Z轴速度传感器可以测得机器人在三轴上的实际速度，从而与机器人控制的理论速度相关值进行比较，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃幕墙非接触式清洗机器人，其特征在于，包括：机器人本体，及设置在所述机器人本体上的至少一个涵道风扇、至少一电机组件、至少一速度传感器组件、及姿态控制计算机；所述电机组件的数量与所述涵道风扇的数量对应，所述电机组件包括X轴电机、Y轴电机及Z轴电机，分别连接在每个涵道风扇的X轴、Y轴、Z轴方向上；所述速度传感器组件与所述涵道风扇数量对应，所述速度传感器组件包括X轴速度传感器、Y轴速度传感器及Z轴速度传感器，分别设置在每个涵道风扇的X轴、Y轴、Z轴方向上，分别将检测的各轴向速度数据传输至所述姿态控制计算机；所述姿态控制计算机连接所述电机组件和速度传感器组件；所述姿态控制计算机根据接收的各轴向速度数据调整电机组件。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃幕墙非接触式清洗机器人，其特征在于，包括：机器人本体，及设置在所述机器人本体上的至少一个涵道风扇、至少一电机组件、至少一速度传感器组件、及姿态控制计算机；所述电机组件的数量与所述涵道风扇的数量对应，所述电机组件包括X轴电机、Y轴电机及Z轴电机，分别连接在每个涵道风扇的X轴、Y轴、Z轴方向上；所述速度传感器组件与所述涵道风扇数量对应，所述速度传感器组件包括X轴速度传感器、Y轴速度传感器及Z轴速度传感器，分别设置在每个涵道风扇的X轴、Y轴、Z轴方向上，分别将检测的各轴向速度数据传输至所述姿态控制计算机；所述姿态控制计算机连接所述电机组件和速度传感器组件；所述姿态控制计算机根据接收的各轴向速度数据调整电机组件。2.如权利要求1所述的玻璃幕墙非接触式清洗机器人，其特征在于，所述X轴电机、Y轴电机通过弹性联轴器连接在所述涵道风扇的X轴、Y轴上，在所述姿态控制计算机的控制下分别带动所述涵道风扇相对X轴、Y轴偏转所需偏转角度。3.如权利要求1或2所述的玻璃幕墙非接触式清洗机器人，其特征在于，还包括非接触清洗装置及导流片；所述导流片设置在非接触清洗装置的上方和/或下方，并能够将所述涵道风扇的尾流引导至所述非接触清洗装置所朝向的玻璃面部位的上方和/或下方。4.如权利要求3所述的玻璃幕墙非接触式清洗机器人，其特征在于，所述非接触清洗装置包括风刀滚筒，可转动连接在所述机器人本体上；所述风刀滚筒的至少一端入口输入压缩空气和清洗液的混合物，所述风刀滚筒由所述压缩空气和清洗液...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵琦伟，
申请(专利权)人：瓦立智能机器人上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31