擦窗机器人制造技术

本发明专利技术提供一种擦窗机器人，包括主机体（1）和控制单元，主机体（1）的底部设有吸盘（11）和行走机构（12），所述的吸盘（11）与待擦拭的玻璃（100）表面围设成内腔室，该内腔室通过真空抽吸形成内负压室，所述的内腔室中形成有密封面，在密封面上设有形变片（111），所述形变片（111）上设有应变片组件（112），所述的应变片组件（112）与所述控制单元相连并输出形变数据给所述控制单元，所述的应变片组件由两个相同的应变片串联而成。本发明专利技术所提供的擦窗机器人的结构简单，成本低，灵敏度高，克服了因温度变化使单个应变片电阻变化而导致的输出电压变化的问题，防止因温度变化使擦窗机器人工作时从玻璃上跌落。

【技术实现步骤摘要】
擦窗机器人
本专利技术涉及一种擦窗机器人，属于家用小电器制造

技术介绍
擦窗机器人以其体积小巧、运动灵活的特点得到了广泛的应用。现有的擦窗机器人，除了采用履带式行走机构之外，还有的是通过吸盘和行走机构配合作业实现行走。现有擦窗机器人采用应变片测量形变量的方法，大多采用在吸盘的密封面上单边贴应变片的方法通过测量吸盘的形变量间接测量吸盘的真空度。但是由于外部温度的变化可能引起应变片本身电阻发生改变，从而使最后的测量值和真实的形变量之间存在偏差，导致数据不精确。具体来说，当机器人启动之后，真空泵抽气使得吸盘发生剧烈形变，设置在吸盘上的应变片同时发生形变，通过测量形变片的形变量来计算吸盘的真空度。当形变量增大时，应变片的输出电压值也增大，当输出电压达到预定值时，才能确保机器人牢固的吸附在玻璃表面上进行作业。但是，往往由于直接受到太阳的照射，玻璃表面温度很容易升高，当温度变化时，应变片内部的电阻变化使得应变片上的输出电压值会相应变化，从而不能够真实的反应吸盘内的真空度，机器人有跌落的危险。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种擦窗机器人，结构简单，成本低，灵敏度高，克服了因温度变化使单个应变片电阻变化而导致的输出电压变化的问题，防止因温度变化使擦窗机器人工作时从玻璃上跌落。本专利技术的所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：一种擦窗机器人，包括主机体和控制单元，主机体的底部设有吸盘和行走机构，所述的吸盘与待擦拭的玻璃表面围设成内腔室，该内腔室通过真空抽吸形成内负压室，所述的内腔室中形成有密封面，在密封面上设有形变片，所述形变片上设有应变片组件，所述的应变片组件与所述控制单元相连并输出形变数据给所述控制单元，所述的应变片组件由两个相同的应变片串联而成。根据需要，所述的应变片组件在所述形变片的正、反两侧对称设置；或者，所述的应变片组件设置在所述形变片的同一侧。另外，所述吸盘上还设有抽气孔，所述抽气孔通过导气管与真空泵相连，所述的真空泵与所述控制单元相连。所述的密封面由吸盘构成；或者所述的密封面由吸盘和主机体的底壳构成。为了保证有效吸附，所述的吸盘上设有开口，所述形变片通过密封圈密封连接在所述开口上。所述的主机体的底壳上设有开口，所述形变片密封固定在所述开口上。所述应变片黏贴在形变片上。所述应变片为电阻应变片。所述的吸盘包括连接端和开放端，所述的开放端围设面积占主机体的底壳面积的1/5-1/3。综上所述，本专利技术提供一种擦窗机器人，结构简单，成本低，灵敏度高，克服了因温度变化使单个应变片电阻变变化而导致的输出电压变化的问题，防止因温度变化使擦窗机器人工作时从玻璃上跌落。下面结合附图和具体实施例，对本专利技术的技术方案进行详细地说明。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术吸盘的局部结构示意图；图3为本专利技术实施例一应变片设置位置示意图；图4为电桥补偿法原理图；图5为本专利技术实施例二应变片设置位置示意图。具体实施方式实施例一图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术吸盘的局部结构示意图。如图1并结合图2所示，本专利技术提供一种擦窗机器人，包括主机体1和控制单元（图中未示出）。主机体1的底部设有吸盘11和行走机构12。所述的吸盘11为无顶角的类倒锥形结构，当擦窗机器人吸附在待擦拭的玻璃100表面时，吸盘11与玻璃100的表面所围设而成的空间为内腔室。所述吸盘11的内腔室通过真空抽吸形成内负压室。所述内腔室的密封面上设有形变片111，所述形变片111上设有应变片组件112，所述的应变片组件112与所述控制单元相连并输出形变数据给所述控制单元。为了使吸盘11的内腔室能够通过真空抽吸形成内负压室，所述吸盘11上还设有抽气孔113，所述抽气孔113通过导气管114与真空泵115相连，所述的真空泵115与所述控制单元相连。如图2所示，为了便于连接，所述的吸盘11包括连接端116和开放端117，其中的连接端116用于吸盘11与主机体1的连接，开放端117用于使擦窗机器人吸附在玻璃100的表面。所述密封面由吸盘11构成，或者由吸盘11和主机体1的底壳构成。当吸盘11一端面封闭时，即吸盘11靠近主机体1的底壳的一端面封闭时，密封面直接由吸盘11构成；当吸盘11两端面均不封闭时，即吸盘11靠近主机体1的底壳的一端面也不封闭时，吸盘11需结合底壳形成密封端面，此时密封面由吸盘11和主机体1的底壳构成。形变片111可以设置在密封面上的任一位置。为了方便形变片111的固定，所述的吸盘11上设有开口118，为了保证密封效果，所述形变片111通过密封圈119密封连接在所述开口118上。或者，也可以在主机体1的底部壳体上直接开口，然后再将形变片111密封固定在主机体1的底壳上。此时，吸盘11上无开口，但可以与形变片111一体设置。只有这样，吸盘11的内腔室才能够通过真空抽吸顺利形成内负压室。通常情况下，所述的形变片111的尺寸大于所述开口118的尺寸。应变片组件112的黏贴位置位于形变片的形变区域内，可以黏贴在开口118范围内的任一位置上。为了达到良好的形变效果，形变片111的材质为可发生弹性形变的材质，如：金属片或塑料PC。应变片组件112可以通过多种方式固定在形变片111上，在本实施例中，应变片组件112直接黏贴在形变片111上。应变片组件112为一电子元器件，为了提高灵敏度，所述应变片组件112可以采用电阻应变片。要使擦窗机器人在玻璃表面上正确行走并完成相应的作业，吸盘内的真空度、形变片111以及黏贴在其上的应变片组件112的形变程度，与主机体1的自重、以及行走过程中摩擦力之间需要形成特定的参数关系。具体来说，如果用等式来表示，则是：F=PS，f＝μF=μPS>=G，其中：F为正压力，P为吸盘的真空度，S为密封面积，μ为滑动摩擦系数，G为重力，f为摩擦力。由上述参数关系中可知，只要吸盘的真空度达到阈值即可，而形变程度与吸盘真空度成正比，至于应变片的形变程度则会根据应变片本身的规格、材质的不同而有所差异。因此，吸盘放置在玻璃表面上的面积的大小，与擦窗机器人是否能够安全运行具有直接的关系。根据需要，所述的开放端围设面积占主机体的底部壳体面积的1/5-1/3。具体来说，擦窗机器人的行走启动控制方法具体过程是这样的：将擦窗机器人放到玻璃表面上之后，需要用手扶住主机体1，真空泵115开始工作，在吸盘11的内部空间里产生一定的真空度，形变片111在负压的作用下产生形变，随着真空度增大，应变片组件112感受到形变，将形变数据传送给控制单元。控制单元内设一预定值，一旦判断形变数据所对应的真空度达到阈值，即认为贴合，判断机器可以行走，于是发出指令使装置行走，方可松手；否则，继续对吸盘的内腔室进行抽真空作业，并持续对应变片组件112传送给控制单元的形变数据与控制单元内的预定值进行比较。图3为本专利技术实施例一应变片设置位置示意图。如图3所示，在本实施例中，应变片组件112包含应变片1121和应变片1122，待测部件（如形变片111）的正、反两侧分别对应设置一个应变片1121和应变片1122，且两个应变片1121和1122为串联，以两个串联应变片之间的电压为输出电压。假设两个应变片完全相同，在同等条件下，该输出电压应当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种擦窗机器人，包括主机体（1）和控制单元，主机体（1）的底部设有吸盘（11）和行走机构（12），所述的吸盘（11）与待擦拭的玻璃（100）表面围设成内腔室，该内腔室通过真空抽吸形成内负压室，所述的内腔室中形成有密封面，在密封面上设有形变片（111），所述形变片（111）上设有应变片组件（112），所述的应变片组件（112）与所述控制单元相连并输出形变数据给所述控制单元，其特征在于，所述的应变片组件由两个相同的应变片串联而成。

【技术特征摘要】
1.一种擦窗机器人，包括主机体（1）和控制单元，主机体（1）的底部设有吸盘（11）和行走机构（12），所述的吸盘（11）与待擦拭的玻璃（100）表面围设成内腔室，该内腔室通过真空抽吸形成内负压室，所述的内腔室中形成有密封面，在密封面上设有形变片（111），所述形变片（111）上设有应变片组件（112），所述的应变片组件（112）与所述控制单元相连并输出形变数据给所述控制单元，其特征在于，所述的应变片组件由两个相同的应变片串联而成。2.如权利要求1所述擦窗机器人，其特征在于，所述的应变片组件（112）在所述形变片（111）的正、反两侧对称设置。3.如权利要求1所述擦窗机器人，其特征在于，所述的应变片组件（112）设置在所述形变片（111）的同一侧。4.如权利要求1-3任一项所述擦窗机器人，其特征在于，所述吸盘（11）上还设有抽气孔（113），所述抽气孔（113）通过导气管（114）与真空泵（...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤进举，
申请(专利权)人：科沃斯机器人科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：