一种玻璃清洗装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种玻璃清洗装置，包括遥控器模块和与遥控器模块信号连接的爬壁机器人主机模块；遥控器模块内置第一MCU；第一MCU分别与报警器、遥控器显示模块、输入控制器按钮和第一通信模块连接；爬壁机器人主机模块内置第二MCU；第二MCU分别与清洗系统、低电压检测电路、吸附爬壁系统和第二通信模块连接；第二通信模块和第一通信模块信号连接。本实用新型专利技术体积小、质量轻、吸附爬壁以及清洗效果佳，具有较高的实用性和推广性，能够有效地解决现有机器人清洗高楼玻璃具有一定局限性和清洗效果不佳的问题。

A Glass Cleaning Device

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃清洗装置
本技术属于智能机器人的
，具体涉及一种玻璃清洗装置。
技术介绍
近年来，我国城市面貌发生了翻天覆地的变化，高层建筑拔地而起，不仅节约了土地资源,也使城市面貌焕然一新，成为城市现代化水平的重要标志之一，但也带来了如高空玻璃擦洗、高空消防急救、高空建筑施工等难题。以高层建筑外墙面的清洗和高层居民对家中窗户的清洗为例，目前多采用吊篮悬吊或用液压升降台升降的人工作业方式，但其劳动强度大、效率低、安全隐患多等诸多问题。开发智能机器人清洗系统可以解放从事于这种危险工作的劳动力，可以做到对高大建筑物墙壁的自动清洗，更深层次的是可以提高建筑维修行业的技术水平和生产力。机器人清洗系统可以用于不同的建筑物，这样就可以节省为个别的建筑物搭建清洗系统的费用。以此为背景，研究人员设计提出了多种解决壁面清洗机器人的方案，但仍存在着一定的局限性。如磁力吸盘爬壁机器人只能用于导磁金属壁面上，而对普通玻璃墙壁无法适用；许多大型悬挂式清洗机器人要求有楼顶悬挂机构；履带式机器人转弯困难等，为应用带来困难。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种玻璃清洗装置，以解决现有机器人清洗高楼玻璃具有一定局限性和清洗效果不佳的问题。为达到上述目的，本技术采取的技术方案是：一种玻璃清洗装置，其包括遥控器模块和与遥控器模块信号连接的爬壁机器人主机模块；遥控器模块内置第一MCU；所述第一MCU分别与报警器、遥控器显示模块、输入控制器按钮和第一通信模块连接；爬壁机器人主机模块内置第二MCU；第二MCU分别与清洗系统、低电压检测电路、吸附爬壁系统和第二通信模块连接；所述第二通信模块和第一通信模块信号连接。优选地，第一MCU和第二MCU均为MSP430F149做主控芯片；第一通信模块和第二通信模块均为NRF905单片无线通信模块。优选地，NRF905单片无线通信模块的作业频段为433/868/915MHZ。优选地，吸附爬壁系统包括分别位于主板横向两侧的横板，分别位于主板竖向两侧的竖板；两个横板之间以及两个竖板之间均通过金属杆连接；主板底部平行设置多行挂环；横向金属杆穿过挂环连接两个横板；主板通过支撑管与第一舵机连接，第一舵机与横向金属杆上的水平锯齿条啮合相连；横板通过支撑管与第二舵机连接，第二舵机与设于主板上的水平齿条啮合连接；主板通过支撑管与第三舵机连接，第三舵机与设于竖板上的水平齿条啮合连接；主板内设有与竖向的金属杆啮合连接的第四舵机；竖板通过支撑管和第五舵机与主板上的竖直锯齿条啮合连接。优选地，真空度传感器为MS5611-01BA高灵敏度真空度传感器，其通过SPI通信协议与第二MCU通信连接。优选地，还包括为所述爬壁机器人主机模块供电的电源电路；电源电路包括一片输出电压为6V、为舵机供电的LM7806，和一片输出电压为5V、为第二MCU和其它模块供电的LM7805。本技术提供的玻璃清洗装置，具有以下有益效果：本技术设置八个吸盘，配合真空度传感器、电磁阀、真空泵实现机器人在玻璃壁上的行走和清洗；并根据实际提供自动清洗和手动清洗模式，具有人机交互的功能。本技术体积小、质量轻、吸附爬壁以及清洗效果佳，具有较高的实用性和推广性，能够有效地解决现有机器人清洗高楼玻璃具有一定局限性和清洗效果不佳的问题。附图说明图1为玻璃清洗装置的原理框图。图2为玻璃清洗装置结构图。图3为玻璃清洗装置主控芯片MSP430f149电路图。图4为玻璃清洗装置吸附爬壁系统结构图。图5为玻璃清洗装置真空度传感器电路图。图6为玻璃清洗装置电磁阀和真空泵驱动电路图。图7为玻璃清洗装置电源模块的电路原理图。图8为玻璃清洗装置无线通信电路。图9为玻璃清洗装置撞击传感器电路图。图10为玻璃清洗装置PID闭环控制原理图。其中，1、竖板；2、主板；3、横板；4、曲柄连杆；5、支撑管；6、金属杆；7、挂环；8、第一舵机；9、第二舵机；10、第三舵机；11、第四舵机；12、第五舵机；13、锯齿条。具体实施方式下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的技术创造均在保护之列。根据本申请的一个实施例，参考图1，本方案的玻璃清洗装置，包括遥控器模块和与遥控器模块信号连接的爬壁机器人主机模块。以下分别详细描述遥控器模块和爬壁机器人主机模块：遥控器模块用于根据实际需要，进行清洗模式的选择，并将选择的结果以动作指令的形式发送至爬壁机器人主机模块。遥控器模块内置第一MCU；第一MCU分别与报警器、遥控器显示模块、输入控制器按钮和第一通信模块连接。爬壁机器人主机模块用于接收遥控器模块发送的动作指令，并根据该动作指令进行相应动作指令的控制。爬壁机器人主机模块内置第二MCU，第二MCU分别与清洗系统、低电压检测电路、吸附爬壁系统和第二通信模块连接，第二通信模块和第一通信模块信号连接。参考图3，第一MCU和第二MCU均为MSP430F149做主控芯片；该芯片具有超低功耗、运算速度快、处理能力强、片内资源丰富、方便高效的开发环境等特点。系统中的两片MSP430F149单片机分别安装在遥控器模块和爬壁机器人主机模块中。爬壁机器人主机模块MCU从以下三个方面实现对爬壁机器人的整体控制：一、MCU在爬壁机器人的吸附爬壁系统中控制电磁阀的开关、真空泵的气压值、舵机的转速，从而使机器人能稳固地吸附在玻璃壁面上行走。二、当低电压检测模块检测到低压信号时，MCU将低压信号通过发射器发送到遥控器的液晶显示屏上，同时使遥控器上的报警器发出报警信号提醒用户更换电池或对机器人电池充电。三、当操作者使用遥控器对爬壁机器人主机进行遥控时，遥控信号会通过遥控器上无线通信发送端发送到机器人主体部分的接受端，MCU根据接收到的数据信号控制机器人做出相应动作完成相应的清洗工作。第一通信模块和第二通信模块均为NRF905单片无线通信模块。参考图8，NRF905单片无线通信模块工作在433/868/915MHZ的ISM频段，由集成的频率调制器、带解调器的接收器、功率放大器、晶体振荡器和调节器组成。该芯片在Shockburst工作模式下的特点是：自动产生前导码和CRC，可以很容易通过SPI接口进行编程配置。整个机器人系统使用两片NRF905芯片，分别安装在爬壁机器人主体模块和遥控器模块，它们既能做发射器又能做接收器。操作者通过遥控器控制爬壁机器人作业时，安装在遥控器内的NRF905芯片做发射器将控制信号发送出去，安装在爬壁机器人主体部分中的NRF905芯片做接收器接收信号；当爬壁机器人在作业时，安装在机器人主体部分的NRF905芯片做发射器将爬壁机器人的工作状态信号发送给接收端，而安装在遥控器的NRF905芯片做接收器接收来自机器人主体的工作状态信号。吸附爬壁系统由于建筑物壁面大多为非导磁材料，如玻璃、瓷砖和涂料等，因此吸附方式宜采用真空吸附。单吸盘虽然结构简单易控，但可靠性难以保障，故本技术采用多吸盘组合的方式进行吸附。参考图2，所述吸附爬壁系统包括分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃清洗装置，其特征在于：包括遥控器模块和与遥控器模块信号连接的爬壁机器人主机模块；所述遥控器模块内置第一MCU；所述第一MCU分别与报警器、遥控器显示模块、输入控制器按钮和第一通信模块连接；所述爬壁机器人主机模块内置第二MCU；所述第二MCU分别与清洗系统、低电压检测电路、吸附爬壁系统和第二通信模块连接；所述第二通信模块和第一通信模块信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃清洗装置，其特征在于：包括遥控器模块和与遥控器模块信号连接的爬壁机器人主机模块；所述遥控器模块内置第一MCU；所述第一MCU分别与报警器、遥控器显示模块、输入控制器按钮和第一通信模块连接；所述爬壁机器人主机模块内置第二MCU；所述第二MCU分别与清洗系统、低电压检测电路、吸附爬壁系统和第二通信模块连接；所述第二通信模块和第一通信模块信号连接。2.根据权利要求1所述的玻璃清洗装置，其特征在于：所述第一MCU和第二MCU均为MSP430F149做主控芯片；所述第一通信模块和第二通信模块均为NRF905单片无线通信模块。3.根据权利要求2所述的玻璃清洗装置，其特征在于：所述NRF905单片无线通信模块的作业频段为433/868/915MHZ。4.根据权利要求1所述的玻璃清洗装置，其特征在于：所述吸附爬壁系统包括分别位于主板横向两侧的横板，分别位于主板竖向两侧的竖板；两个横板之...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一冰，董伟，马波，宋鹏云，罗翠华，李方兴，黄建猛，
申请(专利权)人：西南民族大学，
类型：新型
国别省市：四川,51