[發(fā)明專利]立柱清洗機器人

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810046602.5
• 申請日: 2008-01-02
• 公開（公告）號: CN101195119A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉光;陳明森;張青
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: B08B7/04
• 分類號: B08B7/04;B08B1/00;B08B3/04;B25J3/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 王守仁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種爬升清洗機構(gòu)，涉及桿狀建筑物和公共設(shè)施的清洗領(lǐng)域，特別是涉及一種新型、綠色無污染的適用于路燈桿等桿狀結(jié)構(gòu)的建筑物或公共設(shè)施清洗的環(huán)衛(wèi)設(shè)備——立柱清洗機器人。

背景技術(shù)

城市里電線桿、路燈桿、懸索橋鋼索等由于風(fēng)沙等原因，長年累月的積累會形成灰塵層，該污染影響城市的美觀，并且一直沒有很好的清洗方法和專門的清洗設(shè)施。目前的清洗技術(shù)主要為人工清洗、化學(xué)藥劑清洗和高壓水槍清洗等幾種方法。其中人工清洗效率低、成本高、無法清洗高處。化學(xué)藥劑清洗除上述缺點外，其去污劑具有很強的毒副作用會對人造成潛在的危害，還會造成環(huán)境的二次污染。高壓水槍清洗耗能比較大、成本高，且對周邊環(huán)境有很大的影響，在利用高壓水槍進行清洗時，它的周邊不能有車輛、行人通過，且不能有過近的建筑物。

目前，國內(nèi)外提出的一些依附于桿體表面的自動爬行機構(gòu)主要有電動機械式爬行器、電動液壓式爬行器和氣動蠕行式爬行器等。電動機械式爬行器是由電動機帶動鏈輪驅(qū)動夾緊桿體的前后輪向同一方向轉(zhuǎn)動，依靠鏈輪與桿體的摩擦力使爬升器沿桿體上升下降。氣動蠕行式爬行器用氣缸驅(qū)動機構(gòu)實現(xiàn)交替夾緊和移動，其向上爬行時氣缸動作一個周期的過程為下體汽缸夾緊，上體汽缸松開，提升汽缸活塞桿伸出，上體上升；上體汽缸夾緊，下體汽缸松開，提升氣缸體上升，下體上升。如此反復(fù)，機構(gòu)就可以連續(xù)爬行。螺旋運動爬升機械手機構(gòu)的爬行動作是由輪子的安裝位置決定的，輪子滾動方向與水平面成一定角度，這樣輪子轉(zhuǎn)動時它在桿體上形成的是螺旋軌跡，沿此軌跡通過電動機的正反轉(zhuǎn)該機構(gòu)便可實現(xiàn)上升和下降運動。電動機械式爬行器和螺旋線運動爬行機械手機構(gòu)都是以電動機帶動滾輪壓緊桿體，依靠此摩擦力帶動整個機構(gòu)沿桿體上升和下降。如果工作阻力和重力大于摩擦力就不能安全運作，且機構(gòu)總體機構(gòu)較復(fù)雜。對于氣動蠕行式爬行器，其上升和下降運動的實現(xiàn)由氣壓控制，需要氣源和氣動控制系統(tǒng)，因此其設(shè)備成本較高。

由上面敘述及調(diào)研可知目前國內(nèi)外所設(shè)計制造的各種電機機械式爬行器均有一個缺陷：它們大多采用凸輪機構(gòu)夾緊，由于凸輪機構(gòu)的不可伸縮性，它們均只能爬行等直徑桿，一個爬行器只能爬行特定直徑的等直徑的桿件。目前要實現(xiàn)變直徑桿的爬行則只能依靠氣動蠕行式爬行器來解決，其上升和下降由氣壓控制，還需要氣源和氣動控制系統(tǒng)，因此其設(shè)備成本較高。

上述的爬桿機構(gòu)均不具備清洗功能。

因此，有必要研發(fā)和制造一種利用純機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)變直徑桿的攀爬，同時在爬行過程中可利用清潔能源實現(xiàn)對路燈桿等桿狀城市建筑的清洗作業(yè)的設(shè)備，這正是本發(fā)明所要解決的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種適用于路燈桿等桿狀城市設(shè)施清洗的環(huán)衛(wèi)機械，用以解決當(dāng)前城鎮(zhèn)中存在的影響市容的公共設(shè)施的污染問題，從而保證良好的清洗效果，低耗能高效率，綠色環(huán)保，節(jié)省人力物力。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：

由爬行部分和清洗部分組成，具體是：

爬行部分：設(shè)有輪流夾緊桿體的兩對機械手，產(chǎn)生伸縮動作的曲柄連桿機構(gòu)，協(xié)調(diào)這兩種動作的凸輪聯(lián)動機構(gòu)；以及為上述動作提供動力的電機；它們均裝在替代人骨架的導(dǎo)桿上，由此構(gòu)成模仿爬桿動作的機器人；

清洗裝置：包括裝在導(dǎo)桿上的、能夠環(huán)抱住需要清洗立柱的兩對清洗刷，其中上方的一對清洗刷的兩旁各設(shè)有一個對立柱進行清洗的噴頭；在噴頭噴出的水流和清洗刷的作用下實現(xiàn)對立柱的清洗；清洗后的污水沿著立柱流入其底部的污水收集環(huán)中。

本發(fā)明的設(shè)計及工作原理為：減速電機的回轉(zhuǎn)，驅(qū)動曲柄及和曲柄固接在一起的并聯(lián)盤形凸輪轉(zhuǎn)動，推動下機械臂擺動，實現(xiàn)下機械手的抓緊和松開；與此同時帶動和連桿固接在一起的移動凸輪上下移動，推動上機械臂擺動，實現(xiàn)上機械手的抓緊和松開；最終準(zhǔn)確實現(xiàn)機械手的要求的協(xié)調(diào)動作和機構(gòu)整體的蠕行爬行。在整個向上爬行過程中，噴頭連續(xù)噴水，清洗刷一直與桿體相接觸，處于工作狀態(tài)。這些工作程序的順利準(zhǔn)確完成，能夠最終實現(xiàn)對路燈桿等的清洗作業(yè)。在路燈桿的底部有專門的污水處理裝置，實現(xiàn)污水的收集和循環(huán)再利用，不對周邊環(huán)境造成二次污染。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的主要優(yōu)點：

1.可用于金屬電線桿、水泥電線桿以及其他具有桿狀結(jié)構(gòu)的建筑物或公共設(shè)施的清洗作業(yè)，提出了一種新的桿狀結(jié)構(gòu)的建筑物或公共設(shè)施的清洗設(shè)備。

2.清洗效果良好，低耗能高效率；使用電力、水等清潔能源，采用物理清洗方式，無化學(xué)物質(zhì)帶來的污染，在路燈桿的底部有專門的污水收集環(huán)，污水可回收和循環(huán)使用，不對環(huán)境造成二次污染。