[實用新型]一種二維懸掛式高樓外墻清潔機器人

有效

• 申請號: 201320251234.4
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN203245886U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 朱亞飛;李玉柱;馮崇;薛坤鵬
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B08B1/04
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術領域

本實用新型涉及一種高樓外墻清潔裝置，尤其是涉及一種二維懸掛式高樓外墻清潔機器人。

背景技術

目前高樓外墻主要的清潔手段有人工清潔和機器人清潔。人工清潔是清潔工人站在搭好的腳手架或者普通垂直懸掛式吊籃上清潔高樓墻體。采用人工腳手架清潔時，需要根據墻體的高度安裝腳手架，且清潔工作完成后需要拆掉腳手架，勞動強度大，清潔效率低下且存在安全隱患。采用人工普通垂直式吊籃時，能滿足高樓外墻豎直方向上的清潔，而要滿足整個墻體的清潔就需要懸掛多組吊籃。

機器人清潔有普通吊籃式和吸盤式兩種。吊籃式機器人是將清潔機構安裝在吊籃上，通過安裝在樓頂的水平導軌和懸掛鋼絲完成在墻體的運動，但是受樓頂外形限制。而吸盤式機器人是通過吸盤使清潔機構吸附在高樓外墻上運動，完成清潔工作，此種機器人結構復雜，不能得到廣泛應用。

實用新型內容

本實用新型的目的就是提供一種二維懸掛式高樓外墻清潔機器人，該清潔機器人機構簡單、使用方便，不受高樓樓頂和外墻外形的限制，增強清潔機器人的適應性，滿足高樓外墻的清潔工作。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案為：一種二維懸掛式高樓外墻清潔機器人，包括清洗機構、兩個升降機構、控制系統和機架，清洗機構包括一個由動力裝置驅動的清洗盤，清洗盤設置在機架的一側，升降機構包括驅動裝置、傳動裝置和卷筒，驅動裝置通過傳動裝置與卷筒的轉軸相連，卷筒上纏繞有吊繩，兩個卷筒設置在靠近清洗盤的機架一端，兩個卷筒的位置高于整個清潔機器人重心所在的位置，并且兩個卷筒所在的機架一端遠離整個清潔機器人重心所在的一端，控制系統通過遙控器控制動力裝置和驅動裝置的運轉。

所述動力裝置包括一個減速電機，減速電機的主軸通過軸承安裝在機架上，減速電機的主軸與清洗盤連接。

所述驅動裝置為卷揚電機。

所述清洗盤的外側設有柔性毛刷。

有益效果：本實用新型在使用過程中只需將兩個升降機構的兩根吊繩分別固定在高樓頂端的兩角，兩根吊繩互成一定角度，通過控制兩根吊繩的收縮完成清洗機構在高樓外墻的平移運動，達到墻面的任一點完成清洗工作，從而不需要在高樓頂端另外設置水平導軌以控制清洗機構的移動，不用考慮高樓樓頂和外墻外形的限制。本實用新型根據自身受力方式即可使清潔盤和外墻之間產生相互作用力，不必額外附加機構就可以使清潔盤緊貼在外墻上，清潔更有效。

附圖說明

圖1為本實用新型的側面半剖結構圖。

圖2為本實用新型的俯視結構圖。

圖3為本實用新型具體實施時的整體圖。

圖中標記為：1、清洗機構，2、升降機構，3、機架，4、動力裝置，5、清洗盤，6、驅動裝置，7、傳動裝置，8、卷筒，9、吊繩，10、軸承，11、高樓外墻。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進一步說明。

一種二維懸掛式高樓外墻清潔機器人，包括清洗機構1、兩個升降機構2、控制系統和機架3，清洗機構1包括一個由動力裝置4驅動的清洗盤5，所述動力裝置4包括一個減速電機，減速電機的主軸通過軸承10安裝在機架3上，減速電機的主軸與清洗盤5連接，清洗盤的外側設有柔性毛刷，用于對外墻的清理，清洗盤5設置在機架3的一側，升降機構2包括驅動裝置6、傳動裝置7和卷筒8，驅動裝置6為卷揚電機，通過傳動裝置7與卷筒8的轉軸相連，卷筒8上纏繞有吊繩9，兩個卷筒8設置在靠近清洗盤5的機架3一端，兩個卷筒8的位置高于整個清潔機器人重心所在的位置，并且兩個卷筒8所在的機架3一端遠離整個清潔機器人重心所在的一端，控制系統通過遙控器控制動力裝置4和驅動裝置6的運轉，機架上還設有供電裝置，以提供能量給動力裝置4和驅動裝置6。

工作時，兩個卷筒8上的吊繩9分別固定在高樓外墻頂端的兩角，兩根吊繩9互成一定角度，機器人和吊繩9組成一個三角形，而機器人正好處于三角形的頂端，形成一個二維坐標系統，通過調整兩根吊繩9的長度，就可以使清潔機器人移動到高樓外墻11的任意位置，同時動力裝置4帶動清洗盤5旋轉完成對高樓外墻11的清潔。另外，本實用新型機器人整體呈一個長方體結構，對整個機器人受力分析，受吊繩斜向上的拉力和豎直向下的重力，將重力平移到受拉力的一點，根據力的平移原理，需要附加一個力偶，力偶的力偶矩等于重力對拉力點之矩，該力偶可使機器人緊貼在高樓外墻上，使清洗盤5和高樓外墻11之間產生一個相互作用力，完成對外墻的有效清潔。