一种适用于桁架及管道的清洁机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种适用于桁架及管道的清洁机器人，该清洁机器人包括左机械手、右机械手、机械臂和吸尘装置；左机械手和右机械手结构相同，均包括主动弧形组件、开合舵机和从动弧形组件；开合舵机驱动主动弧形组件和从动弧形组件的开合动作；机械臂为左右对称的伸缩和/或旋转机械臂，左机械手和右机械手分别安装在机械臂的左右两端，并通过主动弧形组件和从动弧形组件环绕抱住桁架或管道；机械臂通过伸缩和、或旋转带动左机械手和右机械手在桁架及管道上移动；吸尘装置安装在机械臂中间，对桁架及管道进行清洁。本实用新型专利技术实现了桁架及管道的清洁，降低了人工清洗危险、缩短了清洁时间、提高了清洁效率、节约了清洁费用。

A cleaning robot for truss and pipe

【技术实现步骤摘要】
一种适用于桁架及管道的清洁机器人
本技术涉及一种清洁机器人，具体涉及一种适用于桁架及管道的清洁机器人。
技术介绍
在机场航站楼、体育场馆、博物馆等大型建筑物中，由于层高较高，对上部的桁架、管道等清洁难度较大，而且桁架通常具有走向多样、互相交错、尺寸和材料多样、形状不定等问题，管道也存在转向、管径变化等问题，致使日常维护的清洁过程复杂，效率低下，人工清洁费用高且危险。如采用智能机器人可以很大程度上节约清洁成本，并且提高清洁工程的工作效率，但现有的能爬高的清洁设备多适用于平面清洁，如高空壁面轨道式、真空吸附高空清洁机器人、磁吸附高空清洁机器人等。但高空壁面轨道式，其需在建造建筑物时就将高空壁面轨道安装上，不仅影响建筑物的美观，而且清洗区域狭窄；真空吸附高空清洁机器人，其对真空吸盘的密封性要求较高，必须保证吸盘的吸附面积，结构复杂，造价昂贵，而且工作的可靠性和对高空壁面的适应性较差；磁吸附高空清洁机器人，其只适用于特定材料(如钢铁)的高空壁面上工作。而大型建筑物所用的桁架多采用圆柱拼接而成，桁架曲面多且复杂，管道也多采用圆柱结构，不具备可靠的吸附表面，同时也不便于事先安装轨道，可见现有的清洁设备不适用于清洁桁架及管道。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种适用于桁架及管道的清洁机器人，其可以实现大型建筑物中桁架及管道上的弯曲表面的自动化清洁，实现降低人工清洗危险、缩短清洁时间、提高清洁效率、节约清洁费用的目的。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种适用于桁架及管道的清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人包括左机械手、右机械手、机械臂和吸尘装置；所述左机械手和所述右机械手结构相同，均包括主动弧形组件、开合舵机和从动弧形组件；所述开合舵机驱动所述主动弧形组件和所述从动弧形组件的开合动作；所述机械臂为左右对称的伸缩和/或旋转机械臂，所述左机械手和所述右机械手分别安装在所述机械臂的左右两端，并通过所述主动弧形组件和所述从动弧形组件环绕抱住所述桁架或管道；所述机械臂通过伸缩和/或旋转带动所述左机械手和所述右机械手在所述桁架及管道上移动；所述吸尘装置安装在所述机械臂中间，对桁架及管道进行清洁。进一步地，所述清洁机器人还包括中间机械手；所述中间机械手与所述左机械手结构相同；所述中间机械手通过所述开合舵机安装在所述机械臂的中间，所述左机械手与所述右机械手相对所述中间机械手对称设置；所述中间机械手通过所述主动弧形组件和所述从动弧形组件环绕抱住所述桁架及管道，所述中间机械手下部与所述吸尘装置相连，所述吸尘装置用于吸除所述中间机械手环绕区域内的灰尘。进一步地，所述中间机械手下部还设有气流通道，所述吸尘装置通过所述气流通道与所述中间机械手环绕区域内相通。进一步地，所述中间机械手内侧还设有两块毛刷，两块所述毛刷分别附着安装在所述主动弧形组件和所述从动弧形组件朝向管道的内侧。进一步地，所述机械臂包括左外臂、左内臂、中间臂、右内臂和右外臂，所述清洁机器人还包括两个直行旋转舵机、两个第一直行舵机和两个第二直行舵机；所述左外臂和所述右外臂分别通过所述直行旋转舵机与所述左内臂和所述右内臂相连，在所述直行旋转舵机驱动下实现所述左外臂与所述左内臂及所述右外臂与所述右内臂的伸缩及旋转运动；所述左内臂和所述右内臂分别通过所述第一直行舵机与所述中间臂相连，通过所述第一直行舵机驱动实现所述左内臂和所述右内臂与所述中间臂的伸缩运动；两个所述第二直行舵机对称安装在所述中间臂上，驱动所述中间臂直线移动。进一步地，所述清洁机器人还包括第二旋转舵机，所述中间机械手通过所述第二旋转舵机与所述中间臂相连；所述第二旋转舵机驱动所述中间机械手旋转。进一步地，所述清洁机器人还包括第一旋转舵机；所述第一旋转舵机与所述左机械手和所述右机械手分别相连；所述第一旋转舵机驱动所述左机械手和所述右机械手相对所述机械臂旋转。进一步地，所述左机械手和所述右机械手还分别包括主动齿轮和从动齿轮，两个所述主动齿轮对称安装在所述开合舵机左右两端，并与两个所述从动齿轮分别啮合连接，由所述开合舵机驱动同步旋转；所述主动弧形组件和所述从动弧形组件分别与所述主动齿轮和所述从动齿轮固定相连；所述开合舵机驱动所述主动齿轮实现所述主动弧形组件和所述从动弧形组件的开合动作。进一步地，所述主动弧形组件或所述从动弧形组件外端设有滚轮。进一步地，所述主动弧形组件由至少两个弧形支架通过固定组件固定组成，两个所述弧形支架分别与所述主动齿轮相连；所述从动弧形组件也由至少两个所述弧形支架通过所述固定组件固定组成，两个所述弧形支架分别与所述从动齿轮相连。本技术的有益效果：本技术结构简单，设计巧妙，通过舵机带动机械臂和机械爪轻松实现在桁架及管道上的稳步移动，并利用吸尘装置收集灰尘达到清洁目的，大大地改进了传统人工和普通机器人对桁架及管道弯曲表面的清洁问题，降低人工清洗危险、缩短清洁时间、提高清洁效率、节约清洁费用。附图说明图1为本技术适用于桁架及管道的清洁机器人的结构示意图；图2为本技术中左机械手结构示意图；图3为本技术中机械臂结果示意图；图4为本技术中跨管移动方式一示意图；图5为本技术中跨管移动方式二示意图。其中:1-左机械手、1.1-主动弧形组件、1.2-开合舵机、1.3-主动齿轮、1.4-从动齿轮、1.5-从动弧形组件、1.6-滚轮、1.7-固定组件、1.8-限位板、2-中间机械手、3-右机械手、4-左外臂、5-左内臂、6-中间臂、7-右内臂、8-右外臂、9-第一旋转舵机、10-直行旋转舵机、11-第一直行舵机、12-第二直行舵机、13-第二旋转舵机、14-吸尘装置。具体实施方式下面结合说明书附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。本申请文件中的上、下、左、右、内、外、前端、后端、头部、尾部等方位或位置关系用语是基于附图所示的方位或位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。本技术中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。本实施例记载了一种适用于桁架及管道的清洁机器人，该清洁机器人包括机械手、机械臂和吸尘装置，该清洁机器人利用机械臂和机械手在桁架或管道上稳步行走移动，通过吸尘装置完成吸尘动作，从而实现清洁作业。如图1所示，本实施例中机械手由左机械手本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于桁架及管道的清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人包括左机械手(1)、右机械手(3)、机械臂和吸尘装置(14)；/n所述左机械手(1)和所述右机械手(3)结构相同，均包括主动弧形组件(1.1)、开合舵机(1.2)和从动弧形组件(1.5)；所述开合舵机(1.2)驱动所述主动弧形组件(1.1)和所述从动弧形组件(1.5)的开合动作；/n所述机械臂为左右对称的伸缩和/或旋转机械臂，所述左机械手(1)和所述右机械手(3)分别安装在所述机械臂的左右两端，并通过所述主动弧形组件(1.1)和所述从动弧形组件(1.5)环绕抱住所述桁架或管道；所述机械臂通过伸缩和/或旋转带动所述左机械手(1)和所述右机械手(3)在所述桁架及管道上移动；所述吸尘装置(14)安装在所述机械臂中间，对桁架及管道进行清洁。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于桁架及管道的清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人包括左机械手(1)、右机械手(3)、机械臂和吸尘装置(14)；
所述左机械手(1)和所述右机械手(3)结构相同，均包括主动弧形组件(1.1)、开合舵机(1.2)和从动弧形组件(1.5)；所述开合舵机(1.2)驱动所述主动弧形组件(1.1)和所述从动弧形组件(1.5)的开合动作；
所述机械臂为左右对称的伸缩和/或旋转机械臂，所述左机械手(1)和所述右机械手(3)分别安装在所述机械臂的左右两端，并通过所述主动弧形组件(1.1)和所述从动弧形组件(1.5)环绕抱住所述桁架或管道；所述机械臂通过伸缩和/或旋转带动所述左机械手(1)和所述右机械手(3)在所述桁架及管道上移动；所述吸尘装置(14)安装在所述机械臂中间，对桁架及管道进行清洁。


2.根据权利要求1所述的适用于桁架及管道的清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人还包括中间机械手(2)；所述中间机械手(2)与所述左机械手(1)结构相同；所述中间机械手(2)通过所述开合舵机(1.2)安装在所述机械臂的中间，所述左机械手(1)与所述右机械手(3)相对所述中间机械手(2)对称设置；所述中间机械手(2)通过所述主动弧形组件(1.1)和所述从动弧形组件(1.5)环绕抱住所述桁架及管道，所述中间机械手(2)下部与所述吸尘装置(14)相连，所述吸尘装置(14)用于吸除所述中间机械手(2)环绕区域内的灰尘。


3.根据权利要求2所述的适用于桁架及管道的清洁机器人，其特征在于，所述中间机械手(2)下部还设有气流通道，所述吸尘装置(14)通过所述气流通道与所述中间机械手(2)环绕区域内相通。


4.根据权利要求2或3所述的适用于桁架及管道的清洁机器人，其特征在于，所述中间机械手(2)内侧还设有两块毛刷，两块所述毛刷分别附着安装在所述主动弧形组件(1.1)和所述从动弧形组件(1.5)朝向管道的内侧。


5.根据权利要求2所述的适用于桁架及管道的清洁机器人，其特征在于，所述机械臂包括左外臂(4)、左内臂(5)、中间臂(6)、右内臂(7)和右外臂(8)，所述清洁机器人还包括两个直行旋转舵机(10)、两个第一直行舵机(11)和两个第二直行舵机(12)；
所述左外臂(4)和所述右外臂(8)分别通过所述直行旋转舵机(10)与所述左内臂(5)和所述右内...

【专利技术属性】
技术研发人员：方铮，
申请(专利权)人：方铮，
类型：新型
国别省市：北京;11