一种组合式擦窗机器人系统及清洁方法技术方案

本发明专利技术涉及机器人技术领域，具体涉及一种组合式擦窗机器人系统及清洁方法。包括擦窗机器人和攀爬机器人，擦窗机器人位于楼宇外部的平面处，攀爬机器人位于楼宇外部的拐角处，所述擦窗机器人和所述攀爬机器人通过柔性连接件串联成可套在楼宇外部的封闭结构。通过擦窗机器人和攀爬机器人串联呈一个封闭结构套在楼宇外部来对楼宇进行清洁，通过柔性连接件的张紧力将擦窗机器人固定在楼宇外部，无需采用吸附装置，简化了擦窗机器人的结构，安全性能高，提高了能源的利用率；进一步设置攀爬机器人位于楼宇的拐角处，可增大系统的整体稳定性，系统不易从楼宇上脱落下来。解决了现有技术中的擦窗机器人存在的安全性能低，在楼宇外附着能力差的问题。

A Composite Window Cleaning Robot System and Cleaning Method

【技术实现步骤摘要】
一种组合式擦窗机器人系统及清洁方法
本专利技术涉及机器人
，具体涉及一种组合式擦窗机器人系统及清洁方法。
技术介绍
随着中国国民经济的快速平稳健康发展，越来越多的高层及超高层建筑，从城市中拔地而起，为增加建筑物内部的采光透光、保温隔热和外墙的美观，现代的超高层建筑外墙往往选用保温、隔热的双层玻璃幕墙结构，为保持建筑外墙的长期清洁、美观，需要对建筑物外墙玻璃幕定期进行清理，这就加速了高层擦窗设备在国内的普及应用。随着现代社会科学技术的迅猛发展，高层、超高层玻璃幕楼宇使用擦窗机器人的必要性已得到了普遍认可，且擦窗机器人是高空作业最安全、实用的专用设备。然而现有的擦窗机器人普遍存在以下问题：安全性能低、结构复杂、能源利用率和工作效率低；在墙面存在凸凹处无法通过，越障能力低。
技术实现思路
为了解决现有技术中的擦窗机器人存在的安全性能低，在楼宇外附着能力差的问题，本专利技术提出一种组合式擦窗机器人系统及清洁方法，解决了上述技术问题。本专利技术的技术方案如下：一种组合式擦窗机器人系统，包括擦窗机器人和攀爬机器人，所述擦窗机器人位于楼宇外部的平面处，所述攀爬机器人位于楼宇外部的拐角处，所述擦窗机器人和所述攀爬机器人通过柔性连接件串联成可套在楼宇外部的封闭结构。进一步地，楼宇的每个拐角处均设置有一个攀爬机器人，相邻两个攀爬机器人之间串联有至少一个擦窗机器人。进一步地，所述擦窗机器人包括第一履带行走单元、第一车身和清洁单元，所述第一履带行走单元带动所述第一车身运动，所述第一履带行走单元可相对于所述第一车身旋转，所述清洁单元安装在所述第一车身上。进一步地，所述第一履带行走单元包括两个平行设置的第一行走履带，所述第一履带行走单元通过车桥连接，所述车桥通过转塔单元支撑所述第一车身；所述清洁单元通过折叠臂设置在第一车身上，所述折叠臂在推杆组件的推动作用下带动清洁单元接触或脱离所述楼宇的外表面。进一步地，所述第一车身上设置有双向卷扬单元，所述双向卷扬单元用于收放其所在的擦窗机器人两侧的所述柔性连接件。进一步地，所述攀爬机器人包括第二履带行走单元和第二车身，所述第二履带行走单元带动所述第二车身运动，所述第二车身呈与楼宇的拐角形状相适应的弯折状。进一步地，所述第二车身包括铰接连接的左车身和右车身，所述左车身和所述右车身在弹性拉力件的作用下紧贴所述楼宇的拐角。进一步地，所述第二履带行走单元包括两个第二行走履带，两个所述第二行走履带分别带动左车身和右车身沿楼宇外表面竖直运动。进一步地，所述左车身和所述右车身上均设置有卷扬单元，两个所述卷扬单元分别收放其所在攀爬机器人两侧的柔性连接件。一种组合式擦窗机器人清洁方法，采用上述的组合式擦窗机器人系统，包括如下步骤：S1、将组合式擦窗机器人系统套在楼宇外部；S2、擦窗机器人上的清洁单元与楼宇外表面接触，所有擦窗机器人水平运动，对楼宇外表面进行清洁；S3、擦窗机器人上的清洁单元脱离楼宇外表面，所有擦窗机器人和所有攀爬机器人同步竖直运动，带动组合式擦窗机器人系统整体升降；S4、重复步骤S2和S3，直至清洁完毕；所述步骤S2和所述步骤S3的顺序可调。基于上述技术方案，本专利技术所能实现的技术效果为：1.本专利技术的组合式擦窗机器人系统和清洁方法，通过擦窗机器人和攀爬机器人串联呈一个封闭结构套在楼宇外部来对楼宇进行清洁，通过柔性连接件的张紧力将擦窗机器人固定在楼宇外部，无需采用吸附装置，简化了擦窗机器人的结构，安全性能高，提高了能源的利用率；进一步设置攀爬机器人位于楼宇的拐角处，可增大系统的整体稳定性，系统不易从楼宇上脱落下来；2.本专利技术的组合式擦窗机器人系统和清洁方法，通过设置擦窗机器人采用第一履带行走单元，可加大擦窗机器人与楼宇上的玻璃幕墙的接触面积，减小对玻璃幕墙的压力，还可通过进一步设置履带材质为橡胶等来增大履带与玻璃幕墙之间的摩擦力，提高安全性能；此外，履带行走单元的越障能力强，可轻松越过楼宇外表面的凹凸结构；通过设置攀爬机器人采用第二履带行走单元，可加大攀爬机器人与楼宇上的玻璃幕墙的接触面积，保证攀爬机器人稳定地附着在楼宇外部，起到对系统的支承作用，且带动系统升降运动；3.本专利技术的组合式擦窗机器人系统和清洁方法，擦窗机器人通过转塔单元支撑第一车身，可实现第一车身和第一履带行走单元之间的相互转动，且第一车身还可被独立驱动转动；转塔单元利用第一履带行走单元两侧的第一行走履带差速运动实现转向，方便控制；4.本专利技术的组合式擦窗机器人系统及清洁方法，擦窗机器人通过设置双向卷扬单元对擦窗机器人两侧的柔性连接件进行拉紧，提供一定的预紧力，提高了擦窗机器人的安全性能；5.本专利技术的组合式擦窗机器人系统及清洁方法，通过擦窗机器人的水平运动实现对水平方向上的清洁，再通过擦窗机器人的竖直运动，实现擦窗机器人系统的整体升降，直至清洁完毕，可实现擦窗机器人对楼宇的自动完全的清洁；此外，擦窗机器人的水平运动和竖直运动之间的转向通过两个行走履带的差速运动实现，方便调整，整个过程中，清洁单元不用发生偏转即可实现楼宇的清洁，十分方便高效；6.本专利技术的擦窗机器人系统及清洁方法，攀爬机器人包括相互铰接的左车身和右车身，左车身和右车身在弹性拉力件的作用下朝向楼宇合拢，可适应不同楼宇的不同拐角，且可紧密贴附在楼宇的拐角上，在第二履带行走单元的作用下做升降运动即可；此外，左车身和右车身上分别设置有卷扬单元，可对攀爬机器人两侧的柔性连接件进行拉紧，提供一定的预紧力，提高了整个系统的安全性；7.本专利技术的擦窗机器人系统及清洁方法，在擦窗机器人水平清洁的情况下，擦窗机器人的履带行走单元、双向卷扬单元和攀爬机器人上的卷扬单元配合运转，保证擦窗机器人水平清洁过程中柔性连接件保持预紧力，使擦窗机器人和攀爬机器人贴紧楼宇，提高安全性能。附图说明图1为本专利技术的组合式擦窗机器人系统工作时的状态图；图2为本专利技术的擦窗机器人的第一履带行走单元与柔性连接件垂直时的主视图；图3为本专利技术的擦窗机器人的第一履带行走单元与柔性连接件平行时的俯视图；图4为本专利技术的攀爬机器人的主视图；图5为本专利技术的攀爬机器人的俯视图；图6为本专利技术的攀爬机器人的等轴测图；图中：1-擦窗机器人；11-第一履带行走单元；111-第一行走履带；12-第一车身；13-清洁单元；131-清洁件；14-转塔单元；15-双向卷扬单元；151-卷筒；152-驱动装置；16-折叠臂；161-第一连接臂；162-第二连接臂；2-攀爬机器人；21-第二履带行走单元；211-第二行走履带；22-第二车身；221-左车身；222-右车身；23-卷扬单元；24-弹性拉力件；25-铰链；3-柔性连接件；4-楼宇。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术的内容作进一步地描述。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合式擦窗机器人系统，其特征在于，包括擦窗机器人(1)和攀爬机器人(2)，所述擦窗机器人(1)位于楼宇(4)外部的平面处，所述攀爬机器人(2)位于楼宇(4)外部的拐角处，所述擦窗机器人(1)和所述攀爬机器人(2)通过柔性连接件(3)串联成可套在楼宇(4)外部的封闭结构。

【技术特征摘要】
1.一种组合式擦窗机器人系统，其特征在于，包括擦窗机器人(1)和攀爬机器人(2)，所述擦窗机器人(1)位于楼宇(4)外部的平面处，所述攀爬机器人(2)位于楼宇(4)外部的拐角处，所述擦窗机器人(1)和所述攀爬机器人(2)通过柔性连接件(3)串联成可套在楼宇(4)外部的封闭结构。2.根据权利要求1所述的一种组合式擦窗机器人系统，其特征在于，楼宇(4)的每个拐角处均设置有一个攀爬机器人(2)，相邻两个攀爬机器人(2)之间串联有至少一个擦窗机器人(1)。3.根据权利要求1-2任一项所述的一种组合式擦窗机器人系统，其特征在于，所述擦窗机器人(1)包括第一履带行走单元(11)、第一车身(12)和清洁单元(13)，所述第一履带行走单元(11)带动所述第一车身(12)运动，所述第一履带行走单元(11)可相对于所述第一车身(12)旋转，所述清洁单元(13)安装在所述第一车身(12)上。4.根据权利要求3所述的一种组合式擦窗机器人系统，其特征在于，所述第一履带行走单元(11)包括两个平行设置的第一行走履带(111)，所述第一履带行走单元(11)通过车桥连接，所述车桥通过转塔单元(14)支撑所述第一车身(12)；所述清洁单元(13)通过折叠臂(16)设置在第一车身(12)上，所述折叠臂(16)在推杆组件的推动作用下带动清洁单元(13)接触或脱离所述楼宇(4)的外表面。5.根据权利要求3所述的一种组合式擦窗机器人系统，其特征在于，所述第一车身(12)上设置有双向卷扬单元(15)，所述双向卷扬单元(15)用于收放其所在的擦窗机器人(1)两侧的所述柔性连接件(3)。6.根据权利要求1所述的一种组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞成涛，吉用秋，宋威，谢超祥，孙月梅，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32