智能攀爬清潔機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能攀爬清潔機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城鎮(zhèn)化得提速，高層建筑的不斷增多，高層建筑中的窗戶外側(cè)清潔日益迫切。當(dāng)前通常通過人工進(jìn)行清潔，這樣的人工清潔存在極大的人身危險(xiǎn)。另外，許多場館的建筑設(shè)計(jì)為了美觀采用了大面積的玻璃外墻，增加了清潔困難，而且采用人工擦拭耗時(shí)較長，因此急需機(jī)械化智能化的工具代替人工。
[0003]目前國內(nèi)并沒有太多關(guān)于攀爬清潔機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)。其中雖然有部分攀爬機(jī)器人，但是多集中于容易攀爬的結(jié)構(gòu)，比如風(fēng)電塔桿(公開號(hào)CN102887186B)，管道內(nèi)壁(公開號(hào)CN103615630B)，粗糙壁面(公開號(hào)CN104354780A)都能，這些情況下都容易通過機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)形成合適的抓力來完成攀爬。這些不適于對在玻璃面或者外墻面上缺少抓握的物體表面上攀爬。
[0004]另外，當(dāng)前的市場上開始出現(xiàn)少量的用于玻璃擦拭的攀爬機(jī)器人。但是目前的該技術(shù)仍處于起步階段，仍然存在不少如下的問題，I)只能擦拭一面窗戶，不能翻越窗框，需要人工取下再安裝到另外一面窗戶上，從而使得用戶體驗(yàn)性差，該機(jī)器人不是用于窗戶面較多的場合，2)目前機(jī)器人采用電磁吸附技術(shù)或靜態(tài)氣壓吸附技術(shù)，前者操作困難，不能用于較厚玻璃，后者要求玻璃面平整不能有波紋花樣，這些要求限制了目前機(jī)器人的使用，3)目前的機(jī)器人對于玻璃面水分有一定的要求，如果水分太多，機(jī)器人將會(huì)打滑甚至脫落。因此，當(dāng)前的攀爬機(jī)器人對被擦拭體的要求比較高，使用范圍窄，工作效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題而提出的，其目的在于提供一種能夠用于多種被擦拭體的智能攀爬清潔機(jī)器人。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的采用如下的技術(shù)方案。
[0007]技術(shù)方案I的智能攀爬清潔機(jī)器人，具有機(jī)器人本體、履帶和中央控制器，在所述機(jī)器人本體的內(nèi)部形成有多個(gè)氣壓倉，所述氣壓倉在所述機(jī)器人本體的底部形成開口，在所述機(jī)器人本體上安裝有對所述氣壓倉的氣壓進(jìn)行調(diào)控的氣壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)氣壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述氣壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接的葉片，所述履帶安裝在所述機(jī)器人本體的底部，位于多個(gè)所述氣壓倉的兩側(cè)，用于使所述智能攀爬清潔機(jī)器人前進(jìn)或后退，所述中央控制器安裝在所述機(jī)器人本體中對所述智能攀爬清潔機(jī)器人的整體進(jìn)行控制。
[0008]技術(shù)方案2的智能攀爬清潔機(jī)器人，在技術(shù)方案I的智能攀爬清潔機(jī)器人中，所述履帶與履帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，所述履帶由底層、防滑層以及位于所述底層和所述防滑層之間的柔性電極構(gòu)成。
[0009]技術(shù)方案3的智能攀爬清潔機(jī)器人，在技術(shù)方案I或2的智能攀爬清潔機(jī)器人中，所述機(jī)器人本體具有多個(gè)，多個(gè)所述機(jī)器人本體并排排列且通過跨越控制機(jī)構(gòu)連接，所述跨越控制機(jī)構(gòu)包括障礙檢測裝置、將相鄰的所述機(jī)器人本體連接的機(jī)械臂以及驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)的多個(gè)機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述機(jī)械臂的一端經(jīng)由所述機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)與一個(gè)所述機(jī)器人本體的底面的在行進(jìn)方向上的一端連接，所述機(jī)械臂的另一端經(jīng)由所述機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)與另一個(gè)所述機(jī)器人本體的底面的在行進(jìn)方向上的另一端連接，所述障礙檢測裝置設(shè)置在所述機(jī)器人本體的外周壁上，在所述障礙物檢測裝置檢測出存在障礙物時(shí)，所述中央控制器驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過所述機(jī)械臂抬升使一部分機(jī)器人本體上升或下降。
[0010]技術(shù)方案4的智能攀爬清潔機(jī)器人，在技術(shù)方案2的智能攀爬清潔機(jī)器人中，所述機(jī)器人本體具有2個(gè)，位于2個(gè)所述機(jī)器人本體的底部的履帶中的外側(cè)的2個(gè)履帶為主動(dòng)履帶，位于2個(gè)所述機(jī)器人本體的底部的履帶中的內(nèi)側(cè)的2個(gè)履帶為從動(dòng)履帶。
[0011]技術(shù)方案5的智能攀爬清潔機(jī)器人，在技術(shù)方案4的智能攀爬清潔機(jī)器人中，通過I個(gè)氣壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對多個(gè)所述氣壓倉的氣壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果。
[0013]根據(jù)技術(shù)方案I的智能攀爬清潔機(jī)器人，其具有機(jī)器人本體、履帶和中央控制器，在機(jī)器人本體的內(nèi)部形成有多個(gè)氣壓倉，通過氣壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對氣壓倉的氣壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，在機(jī)器人本體的底部安裝履帶，使智能攀爬清潔機(jī)器人前進(jìn)或后退。
[0014]通過這樣的智能攀爬清潔機(jī)器人，在工作過程中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)葉片進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，從而在底部形成高速氣流，于是將會(huì)產(chǎn)生氣壓差，以及隨之而來的吸附力。與當(dāng)前的多采用的靜態(tài)氣壓吸附方式相比，靜態(tài)氣壓吸附需要嚴(yán)格保證氣腔的氣密性，所以不能適用于凹凸不平的表面，而本發(fā)明的動(dòng)態(tài)氣壓吸附的方法，可以在氣密性不是很好的時(shí)候仍然保持足夠的吸力，所以可以用于凹凸不平的表面，拓寬攀爬機(jī)器人的工作范圍。
[0015]另外，與當(dāng)前的使用的電磁吸附方式相比，電磁智能作用在鐵磁性物質(zhì)表面，所以如果想吸附在玻璃上的話需要在玻璃的兩面同時(shí)施加相反極性的電磁，從而產(chǎn)生支持力，但是這要求在玻璃的兩個(gè)表面同時(shí)能夠接觸到，這樣不能夠擦拭某些只能接觸到一個(gè)表面的玻璃。本發(fā)明采用的空氣吸附方法不存在此項(xiàng)問題，其工作只要求接觸到玻璃的一個(gè)表面即可。
[0016]另外，由于在機(jī)器人本體的底部分成多個(gè)獨(dú)立的氣壓倉，所以當(dāng)經(jīng)過裂縫或者通孔時(shí)，在該裂縫或者通孔的單個(gè)氣壓倉的氣壓會(huì)突然降低，該機(jī)器可以只關(guān)閉該氣壓倉，保持其他氣壓倉的正常吸力，從而保持整個(gè)機(jī)器人本體的強(qiáng)大吸附力，不會(huì)因?yàn)閱蝹€(gè)小裂縫或者通孔導(dǎo)致整體的失效。
[0017]因此，本發(fā)明的智能攀爬清潔機(jī)器人能夠?qū)哂谢y或表面不平整的玻璃進(jìn)行擦拭，能夠適用更多的情況，應(yīng)用范圍廣。
[0018]另外，根據(jù)技術(shù)方案2的智能攀爬清潔機(jī)器人，履帶底層、防滑層以及位于底層和防滑層之間的柔性電極構(gòu)成。這樣通過電極釋放電壓，從而在履帶上能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的吸附力，此時(shí)在玻璃表面比較濕潤的情況下，也能夠保證智能攀爬清潔機(jī)器人可靠地吸附在玻璃上，防止打滑，因此進(jìn)一步擴(kuò)大了玻璃的適用范圍，應(yīng)用更廣。
[0019]另外，根據(jù)技術(shù)方案3的智能攀爬清潔機(jī)器人，機(jī)器人本體具有多個(gè)，這些機(jī)器人本體并排排列且通過跨越控制機(jī)構(gòu)連接，跨越控制機(jī)構(gòu)包括機(jī)械臂以及機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)，機(jī)械臂的一端經(jīng)由機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)與一個(gè)機(jī)器人本體的底面的在行進(jìn)方向上的一端連接，機(jī)械臂的另一端經(jīng)由機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)與另一個(gè)機(jī)器人本體的底面的在行進(jìn)方向上的另一端連接。
[0020]通過這樣的跨越控制機(jī)構(gòu)，跨越機(jī)構(gòu)采用兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械臂以跨越窗框。在跨越過程中，通過布置于機(jī)器人本體的四周和下方的紅外測距以及接觸傳感器檢測障礙物(窗框)的位置，控制器控制兩個(gè)電機(jī)相互配合，保持一個(gè)機(jī)器人本體的吸附，抬升另一個(gè)機(jī)器人本體的，跨越過后的本體將會(huì)吸附在新的玻璃或者墻面上，原有表面的機(jī)器人本體被移送過來，從而實(shí)現(xiàn)障礙物的跨越。
[0021]從而與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的智能攀爬清潔機(jī)器人能夠翻閱窗框等障礙物，不需要人工取下再安裝到另外的窗戶上，能夠進(jìn)行連續(xù)進(jìn)行擦拭，工作效率高。
[0022]另外，根據(jù)技術(shù)方案4的智能攀爬清潔機(jī)器人，機(jī)器人本體具有2個(gè)，外側(cè)的履帶為主動(dòng)履帶，內(nèi)側(cè)的履帶為從動(dòng)履帶。從而能夠使用最少的履帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)行走，減輕智能攀爬清潔機(jī)器人整體的重量，更加易于吸附，穩(wěn)定性更高，成本更低。
[0023]另外，根據(jù)技術(shù)方案5的智能攀爬清潔機(jī)器人，通過I個(gè)氣壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對多個(gè)氣壓倉的氣壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣能夠在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的調(diào)壓的情況下，減少氣壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的數(shù)量，進(jìn)一步降低了智能攀爬清潔機(jī)器人整體的重量，增加了穩(wěn)定性，降低了成本。
【附圖說明】
[0024]圖1是表示本發(fā)明的智能攀爬清潔機(jī)器人的俯視示意圖。
[0025]圖2是表示本發(fā)明的智能攀爬清潔機(jī)器人的仰視示意圖。
[0026]圖3是表示本發(fā)明的智能攀爬清潔機(jī)器人的側(cè)視示意圖。
[0027]圖4是表示本發(fā)明的智能攀爬清潔機(jī)器人的動(dòng)態(tài)吸附方式的原理圖。
[0028]圖5是表示本發(fā)明的智能攀爬清潔機(jī)器人的履帶的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖6是表示本發(fā)明的智能攀爬清潔機(jī)器人的跨越控制機(jī)構(gòu)的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面，基于【附圖說明】作為本發(fā)明的一個(gè)例子的智能攀爬清潔機(jī)器人。
[0031]圖1是表示本發(fā)明的智能攀爬清潔機(jī)器人的俯視示意圖。圖2是表示本發(fā)明的智能攀爬清潔機(jī)器人的仰視示意圖。圖3是表示本發(fā)明的智能攀爬清潔機(jī)器人的側(cè)視示意圖。圖4是表示本發(fā)明的智能攀爬清潔機(jī)器人的動(dòng)態(tài)吸附方式的原理圖。圖5是表示本發(fā)明的智能攀爬清潔機(jī)器人的履帶的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是表示本發(fā)明的智能攀爬清潔機(jī)器人的跨越控制機(jī)構(gòu)的原理不意圖。
[0032]如圖1至圖6所示，本發(fā)明的智能攀爬清潔機(jī)器人具有機(jī)器人本體10、履帶20和中央控制器(未圖示)。<