一种高空清洁机器人及其清洁高空墙面的方法技术

本发明专利技术公开了一种高空清洁机器人，其包括一底盘、四个麦轮机构、一清洁机构、一旋翼机构、一供给机构及一控制机构；四个麦轮机构呈平行四边形悬挂固定在底盘上，清洁结构包括机械臂、盘刷、刮水器及喷头，机械臂的前端连接喷头，后端连接刮水器；旋翼机构包括脚架、保护架、舵机及可转动的扇叶，多个扇叶等间距间隔安装在保护架上，舵机安装在各个扇叶上；所述供给机构包括设置有水箱及电箱的箱体，连接箱体与清洁机构的输水管及连接箱体与控制机构的输电线；所述控制机构包括主控芯片及连接主控芯片的至少一传感器，主控芯片设置在底盘上并输电线。本发明专利技术具有高效、安全、成本低、全自动清洁墙面，解放人力等优点。解放人力等优点。解放人力等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高空清洁机器人及其清洁高空墙面的方法


[0001]本专利技术涉及清洗设备的
，特别是指一种高空清洁机器人及其清洁高空墙面的方法。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的不断提高，建筑物的高度也越来越高，许多高层建筑在不断的建设当中也出现了诸多的问题，比如高层建筑外层玻璃的清洗工作。目前的解决办法依然是采用人工高空悬挂作业的方式进行，这样的工作方式不仅存在工作效率低，人工成本高，而且存在极大的安全隐患，不断有新闻报道高空作业事故的发生。为此，市面上出现了一些代替人工高空作业的高空清洁机器人，例如公开号为CN207855629U的在先专利，其公开的清洁机器人结构简单，工作原理简洁，但不适用于特殊复杂场合；再如USCN202408733U的美国在先专利，其公开的马达组件设计不够理想，组件工作时不够简洁，容易损伤其使用寿命，性价比不高；又如CN108755631A的专利技术在先申请，其结构较为复杂，并且为水域清洁，应用不够广泛，所涉及传感器较多，维护不便，经济成本较高；CN207734099U的在先专利采用直推式擦窗，抹布容易受压变形，导致其外缘磨损严重，长时间外缘擦拭不干净，操纵不便，效率较低。现有空清洁机器人整体分为高压清洗机和墙面清洁车，但都较为笨重，技术上难以实现突破，操纵性不强，难以满足高空的需求，并且成本较高，不能够满足大众需求，难以实现应用的普遍性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可取代人工作业且高效、安全的高空清洁机器人。
[0004]为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种高空清洁机器人，其包括一底盘、四个麦轮机构、一清洁机构、一旋翼机构、一供给机构及一控制机构；四个麦轮机构呈平行四边形悬挂固定在所述底盘上，所述清洁结构包括机械臂、盘刷、刮水器及喷头，机械臂为两个呈前后连接的弯弧中空管，机械臂的两弯弧连接处设置在底盘上，机械臂的前端连接喷头，机械臂的后端连接刮水器；旋翼机构包括脚架、保护架、舵机及可转动的扇叶，脚架的顶端连接保护架，脚架的底端连接底盘上，多个扇叶等间距间隔安装在保护架上，舵机安装在各个扇叶上；所述供给机构包括设置有水箱及电箱的箱体，连接箱体与清洁机构的输水管及连接箱体与控制机构的输电线；所述控制机构包括主控芯片及连接主控芯片的至少一传感器，主控芯片设置在底盘上并输电线。
[0005]进一步，所述底盘的前端可设置挡圈，底盘的两侧设有对称设置的两底盘外壳，所述机械臂设置在两底盘外壳之间。
[0006]进一步，每一麦轮机构包括麦克纳姆轮、联轴器、轴承座、电机、悬挂臂及避震器，所述联轴器连接麦克纳姆轮及轴承座，联轴器的一端固定在麦克纳姆轮的轮毂上，另一端
与轴承座固定在一起，电机安装在联轴器上，悬挂臂的一端连接轴承座，另一端安装在底盘外壳上，避震器安装在背离麦克纳姆轮一侧的悬挂臂上。
[0007]进一步，所述底盘上设有多个镂空孔；各底盘外壳外周的后端及近中部位置形成一弯弧，弯弧的两端用以连接麦克纳姆轮；所述底盘上还设有一凸出底盘用以连接清洁机构的机械臂的连接棒，机械臂的两弯弧连接处设置在底盘的连接棒上，且位于两底盘外壳之间。
[0008]进一步，所述盘刷具有两个，两个盘刷对称安装在底盘的前端两侧，且分别连接盘刷电机，盘刷电机设置在底盘与底盘外壳之间；所述机械臂的前端弯弧设有一复位弹簧，复位弹簧的一端连接在机械臂上，另一端连接底盘上。
[0009]进一步，所述旋翼机构的脚架至少设有三个，每一脚架的顶端连接保护架，脚架的底端连接在底盘外壳上，脚架与保护架连接的一端形成第一弯臂，脚架与底盘外壳连接的一端形成第二弯臂，所述第一弯臂及第二弯臂内设有槽孔，底盘外壳对应脚架的安装位置处设有一限位槽。
[0010]进一步，所述保护架包括中心板及对应扇叶数量设置的多个叶片安装架，多个叶片安装架等间距间隔设置在中心板的外周且连接中心板。所述扇叶至少具有三个，每一扇叶对应安装在一叶片安装架中。
[0011]进一步，每一扇叶包括一摆臂、一安装杆、连接柱、至少两叶片及一固定杆，摆臂设置在叶片安装架上，安装杆连接摆臂及安装架，使摆杆可摆动的设置在安装架上，安装杆与固定杆呈交叉设置，连接柱设置在安装杆及固定杆的中心位置处，连接柱内设置有无刷电机，所述叶片设置在安装柱的底部并连接无刷电机，所述舵机设置在扇叶的安装杆上。
[0012]进一步，所述供给机构的箱体为水电一体式箱体，箱体外周设有绕线轮，绕线轮上绕设有输料管，所述输电线与输水管捆绑在输料管内，箱体的底部设有大麦轮。
[0013]进一步，所述控制机构的主控芯片及传感器装设在底盘上，且通过底盘外壳罩盖，控制机构还包括设置在底盘的外周的至少一摄像头及一遥控器，摄像头连接主控芯片，遥控器与无限摄像头及主控芯片无限连接。
[0014]本专利技术的另一目的在于克服现有技术的不足，提供一种可取代人工作业且高效、安全的高空墙面清洁方法。
[0015]为了达成上述目的，本专利技术采用的方案是：本专利技术还揭示了一种使用上述高空清洁机器人清理高空墙面的方法，包括以下步骤：步骤一、将供给机构放置在楼顶，并将供给机构输料管的输电线和输水管分别连接机器人主体的电源接口及喷头；步骤二、所述底盘、麦轮机构、清洁机构、旋翼机构组装在一起后形成机器人主体，启动机器人主体，并将机器人主体贴于壁面，旋翼机构会自动根据环境计算贴壁需提供的风力；步骤三、喷头喷出清洁剂后，机械臂两侧的盘刷会将清洁剂迅速打匀，位于后端的刮水器将墙面的污水及杂质往下刮，机器人主体沿着预设路径行走，使盘刷及刮水器对墙面进行清洁。
[0016]采用上述方案后，本专利技术高空清洁机器人可以在非水平墙面进行清洁作业，通过
麦轮机构的麦克纳姆轮使机器人主体具有灵活性和自由机动性，四个麦轮机构形成平行四边形悬挂，具有避震能力强，运动稳定的优点；清洁机构的机械臂巧妙运动杠杆原理实现工作与不工作状态的流畅切换；旋翼机构利用可活动的扇叶使旋翼机构提供稳定的贴壁力，保证高空作业的进行；供给机构采用水电一体输送，可作为安全绳以防高空险情；控制机构采用STM32芯片控制，价格低廉；运用各类传感器，精确运行。其中可活动的扇叶，水电分离，芯片和各个电机都有镀一层绝缘胶，这些都可提高高空作业的安全性。通过上述结构组成，使本专利技术高空清洁机器人具有高效、安全、成本低、全自动清洁墙面，解放人力等优点，不仅加工简单，而且拆装容易；可适用于大型商场、办公大楼等墙面清洁。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的立体示意图一。
[0018]图2为本专利技术的立体示意图二。
[0019]图3为本专利技术的立体示意图三。
[0020]图4为本专利技术底盘的结构示意图。
[0021]图5为本专利技术底盘、麦轮机构及清洁机构的组合示意图。
[0022]图6为本专利技术旋翼机构的结构示意图。
[0023]图7为本专利技术脚架的结构示意图。
[0024]图8为本专利技术供给机构的结构示意图。
具体实施方式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高空清洁机器人，其特征在于，包括：一底盘，底盘顶面两侧具有对称设置的两底盘外壳；四个麦轮机构，四个麦轮机构呈平行四边形悬挂固定在所述底盘上；一清洁机构，其包括机械臂、盘刷、刮水器及喷头，机械臂为两个呈前后连接的弯弧中空管，机械臂的两弯弧连接处设置在底盘上，机械臂设置在两底盘外壳之间，机械臂的前端连接喷头，机械臂的后端连接刮水器；一旋翼机构，其包括脚架、保护架、舵机及可转动的扇叶，脚架的顶端连接保护架，脚架的底端连接底盘，多个可转动的扇叶等间距间隔安装在保护架上；一供给机构，其包括设置有水箱及电箱的箱体，连接箱体与清洁机构的输水管，连接箱体与控制机构的输电线；及一控制机构，其包括主控芯片及连接主控芯片的至少一传感器，主控芯片设置在底盘上并输电线。2.如权利要求1所述的一种高空清洁机器人，其特征在于：每一麦轮机构包括麦克纳姆轮、联轴器、轴承座、电机、悬挂臂及避震器，所述联轴器连接麦克纳姆轮及轴承座，联轴器的一端固定在麦克纳姆轮的轮毂上，另一端与轴承座固定在一起，电机安装在联轴器上，悬挂臂的一端连接轴承座，另一端安装在底盘外壳上，避震器安装在背离麦克纳姆轮一侧的悬挂臂上。3.如权利要求2所述的一种高空清洁机器人，其特征在于：所述底盘上设有多个镂空孔；各底盘外壳外周的后端及近中部位置形成一弯弧，弯弧的两端用以连接麦克纳姆轮；底盘上还设有一连接清洁机构的机械臂的连接棒，机械臂的两弯弧连接处设置在底盘的连接棒上，且位于两底盘外壳之间。4.如权利要求1所述的一种高空清洁机器人，其特征在于：所述盘刷具有两个，两个盘刷对称安装在底盘的前端两侧，且分别连接盘刷电机，盘刷电机设置在底盘与底盘外壳之间，所述机械臂的前端弯弧设有一复位弹簧，复位弹簧的一端连接在机械臂上，另一端连接底盘上。5.如权利要求1所述的一种高空清洁机器人，其特征在于：所述旋翼机构的脚架至少设有三个，每一脚架的顶端连接保护架，脚架的底端连接在底盘外壳上，脚架与保护架连接的一端形成第一弯...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鹏飞，王宁宁，周水庭，黄雪榕，叶德康，邹雯彬，徐志鹏，孙馨，周汝文，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：