一种用于不可移动文物表面清理的智能除尘机器人制造技术

一种用于不可移动文物表面清理的智能除尘机器人，包括：底座；安装与底座的机械臂组件，机械臂组件包括至少两个可伸缩的机械臂，且两个机械臂之间连接的角度可调；安装于机械臂组件的梢端的除尘主体，除尘主体为圆盘状结构；沿除尘主体的圆周设置的多个第一测距仪；安装于底座且相互连接的电机和控制系统，电机连接并驱动机械臂组件，控制系统控制电机启动和停止。本发明专利技术能够对不可移动文物进行无损除尘。尘。尘。

【技术实现步骤摘要】
一种用于不可移动文物表面清理的智能除尘机器人


[0001]本专利技术涉及一种文化遗产保护设备
，具体涉及一种用于不可移动文物表面清理的智能除尘机器人。

技术介绍

[0002]不可移动文物是指古文化遗址、古墓葬、古建筑、石窟寺、石刻、壁画、近代现代重要史迹和代表性建筑等，有着极高的历史、科学、艺术价值。不可移动文物一般体量较大，无法易地保护，多处于露天或半露天环境，表面情况复杂，粉尘污染物清理工作困难，会不断积聚不可移动文物本体表面上。粉尘污染物的沉积会与文物本体之间发生物理化学作用。不但会堵塞的表面孔隙，还会在表面形成黑色层造成岩石的风化剥落以及吸附空气中的SO2形成酸性物质对岩石中胶结物的腐蚀。另外，粉尘污染物也是细菌、霉菌的良好载体，从而造成不可移动文物的生物风化。粉尘污染物的存在影响了文物的艺术价值，甚至威胁文物的有效寿命。
[0003]目前，不可移动文物表面粉尘多采用软毛刷人工清扫表面粉尘污染物或借用特殊设备清洗等方式，这些手段都需要与表面直接或间接接触，会对不可移动文物造成二次损伤，又因为不可移动文物体量巨大，以上除尘方式需要搭建脚手架等设施才能除尘，导致工作量巨大，除尘周期长，无法做到及时有效清理。
[0004]现有的除尘机器人一般将吸尘口设置在主体的底部，通过在地面上行走时，对地面进行除尘；这限制了除尘机器人的可除尘范围，如墙面的除尘就无法完成；而不可移动文物不仅严禁使用接触式的除尘工具，还需要对面积较大的壁面开展及时有效的除尘，现有的除尘机器人无法满足这些条件。
[0005]另外，现有的除尘机器人只有自动避障和简单识别功能，也无法实现精确无损的清除粉尘；除尘机器人大都只具备擦、扫、拖的功能，无自动调节吸力大小的功能。

技术实现思路

[0006]鉴于如上所述基于不可移动文物的重要性和现有除尘机器人的局限性而产生的问题，本专利技术提供了一种针对不可移动文物表面粉尘能够精确识别的、智能调节吸力大小的、无损的清除粉尘的除尘机器人。
[0007]具体而言，本专利技术提供一种用于不可移动文物表面清理的智能除尘机器人，包括：底座；安装与所述底座的机械臂组件，所述机械臂组件包括至少两个可伸缩的机械臂，且两个所述机械臂之间连接的角度可调；安装于所述机械臂组件的梢端的除尘主体，所述除尘主体为圆盘状结构；沿所述除尘主体的圆周设置的多个第一测距仪；安装于所述底座且相互连接的电机和控制系统，所述电机连接并驱动所述机械臂组件，所述控制系统控制所述电机启动和停止。
[0008]根据本专利技术，通过圆盘状的除尘主体和沿其圆周设置的多个第一测距仪，能够在除尘的同时，精确定位除尘主体的位置，避免智能除尘机器人损坏四周具有重大价值的不可移动文物。
[0009]也可以是，所述除尘主体在远离机械臂组件的一侧形成有吸尘口，所述吸尘口的相对两侧设置有两个第二测距仪，以免单一的测距仪无法精确识别复杂信息，导致除尘主体继续移动损坏文物，同时两者互补精确定位吸尘口离壁面灰尘的最近位置，并自动调节除尘主体的吸力，以免吸力过大。
[0010]也可以是，所述除尘主体以可拆卸的方式连接于所述机械臂组件的梢端，从而便于进行灰尘清理、除尘主体的维修保养等工作。
[0011]也可以是，所述除尘主体外壳内从靠近机械臂组件的一侧至远离机械臂组件的一侧依次形成有安装空间、集尘盒及所述吸尘口，所述吸尘口的直径小于所述安装空间和所述集尘盒的直径。由此，能够在进行精确吸尘的同时具备较大的集尘空间。
[0012]也可以是，所述安装空间内靠近所述集尘盒的一侧安装有气流发生器，所述安装空间和所述集尘盒分隔开，而所述集尘盒与所述吸尘口连通，所述集尘盒内部与所述吸尘口连通的位置设置有第一过滤器，且所述集尘盒与所述气流发生器之间设置有第二过滤器。通过双层过滤器确保灰尘收集在集尘盒内部。
[0013]也可以是，所述机械臂组件包括末端通过第一转轴装置安装于所述底座的第一机械臂；安装于所述第一机械臂的末端处的第一液压系统；末端通过第二转轴装置安装于所述第一机械臂的梢端的第二机械臂；安装于所述第二机械臂的末端处的第二液压系统；以及末端通过第三转轴装置安装于所述第二机械臂的梢端的第三机械臂。由此，能够提升除尘机器人的灵活性，确保除尘机器人变为所需的姿态，确保在进行吸尘的过程中不损坏文物。
[0014]也可以是，所述电机包括第一电机和第二电机，所述第一电机分别与所述第一转轴装置和所述第一液压系统连接，所述第二电机分别与所述第二转轴装置和所述第二液压系统连接。由此，能够分别对第一转轴装置和第二转轴装置进行精确的控制，确保除尘机器人变为所需的姿态，确保在进行吸尘的过程中不损坏文物。
[0015]也可以是，所述底座的底部设置有万向轮，从而便于除尘机器人的移动。
附图说明
[0016]图1为本专利技术智能除尘机器人的侧视图；图2为本专利技术除尘机器人的机械臂组件的侧视图；图3为本专利技术除尘机器人的除尘主体的侧透视图；符号说明：4
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万向轮；5
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底座；6
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第一转轴装置；7
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第一机械臂；8
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第二转轴装置；9
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第二机械臂；10
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第三转轴装置；11
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第三机械臂；12
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第四转轴装置；13
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除尘主体；14
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电机；15
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总控制器；16
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供电装置；17
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吸尘口；201
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第一液压系统；202
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第二液压系统；301
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微型电脑控制器；18、302、303、304
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第一测距仪；305、306
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第二测距仪；307
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第一过滤器；308
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第二过滤器；309
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集尘盒；310
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气流发生器。
具体实施方式
[0017]以下结合附图和下述实施方式进一步说明本专利技术，应理解，附图和下述实施方式仅用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0018]如图1所示，本专利技术的除尘机器人包括：带有四个万向轮4的底座5以及安装在底座上的机械臂组件、除尘主体13、电机14和控制系统。
[0019]结合图1和图2所示，机械臂组件的末端通过第一转轴装置6以可拆卸的形式安装于底座5，且机械臂组件的梢端通过第四转轴装置12以可拆卸的形式安装前述的除尘主体13。机械臂组件包括：末端通过第一转轴装置6安装于底座5的第一机械臂7、安装于该第一机械臂7的末端处的第一液压系统201以控制该第一机械臂7伸缩、末端通过第二转轴装置8安装于第一机械臂7的梢端的第二机械臂9、安装于该第二机械臂9的末端处的第二液压系统202以控制该第二机械臂9伸缩、末端通过第三转轴装置10安装于第二机械臂9的梢端的第三机械臂11、以及安装于第三机械臂11的梢端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于不可移动文物表面清理的智能除尘机器人，其特征在于，包括：底座；安装与所述底座的机械臂组件，所述机械臂组件包括至少两个可伸缩的机械臂，且两个所述机械臂之间连接的角度可调；安装于所述机械臂组件的梢端的除尘主体，所述除尘主体为圆盘状结构；沿所述除尘主体的圆周设置的多个第一测距仪；安装于所述底座且相互连接的电机和控制系统，所述电机连接并驱动所述机械臂组件，所述控制系统控制所述电机启动和停止。2.根据权利要求1所述的用于不可移动文物表面清理的智能除尘机器人，其特征在于，所述除尘主体在远离机械臂组件的一侧形成有吸尘口，所述吸尘口的相对两侧设置有两个第二测距仪。3.根据权利要求1或2所述的用于不可移动文物表面清理的智能除尘机器人，其特征在于，所述除尘主体以可拆卸的方式连接于所述机械臂组件的梢端。4.根据权利要求1或2所述的用于不可移动文物表面清理的智能除尘机器人，其特征在于，所述除尘主体外壳内从靠近机械臂组件的一侧至远离机械臂组件的一侧依次形成有安装空间、集尘盒及所述吸尘口，所述吸尘口的直径小于所述安装空间和所述集尘盒的直径。5.根据权利要求1或2所述的用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄继忠，赵恒宇，赵朋卫，黄倩，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：