[發明專利]一種持續供電與防墜落的高空壁面清潔系統及其應用

在審

• 申請號: 202211449890.5
• 申請日: 2022-11-18
• 公開（公告）號: CN115868847A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 楊揚;解博文;曾慶良;劉永賓;張瑤;杜順義;荀琪凱;陳世棟;張良棟
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: A47L1/02
• 分類號: A47L1/02;A47L11/38;A47L11/40;E04G23/00;B64U10/70;B62D57/024;B62D57/04;B64U101/29
• 代理公司: 山東博睿律師事務所 37238
• 代理人: 顏洪嶺

1.一種高空壁面清潔系統，其特征在于，包括壁面清洗機器人和機器人底座；

壁面清洗機器人包括機器人底盤、行走裝置、滾筒清洗裝置、中間板、飛行裝置、雙目相機、噴淋裝置、姿態調整裝置及吸附式擦拭裝置；其中，飛行裝置、雙目相機、噴淋裝置、姿態調整裝置分別與中間板上表面連接，機器人底盤、滾筒清洗裝置分別與中間板下底面連接，行走裝置、吸附式擦拭裝置分別與機器人底盤連接；

機器人底座包括移動底盤及設置在移動底盤上的機器人停放架、注水裝置、注水口連接裝置、電纜引導架、電源及電纜收放裝置；其中，注水裝置和注水口連接裝置放置在機器人停放架上，注水口連接裝置與注水裝置連接，電纜收發裝置上纏繞有電纜，電纜一端與電源連接，電纜另一端通過電纜引導架與飛行裝置頂部連接。

2.如權利要求1所述的高空壁面清潔系統，其特征在于，所述飛行裝置包括旋翼電機、旋翼架、通風頂板、流線型頂板、旋翼及飛行底板；通風頂板、流線型頂板及飛行底板由上而下依次設置，流線型頂板與飛行底板連接，飛行底板的四個邊角分別連接所述的旋翼架，旋翼架頭部連接所述的旋翼電機，旋翼電機的輸出軸連接所述的旋翼，通風頂板連接旋翼架尾部。

3.如權利要求1所述的高空壁面清潔系統，其特征在于，所述滾筒清洗裝置包括減震器、減震器連接支架、清洗滾筒及滾筒連接支架；清洗滾筒的兩端分別連接兩側的滾筒連接支架，減震器的上下兩端分別連接減震器連接支架和滾筒連接支架，減震器連接支架還與中間板連接。

4.如權利要求1所述的高空壁面清潔系統，其特征在于，所述噴淋裝置包括水箱、水泵、水泵支架及注水橡膠塞；水箱和水泵支架均連接在中間板上，水泵固定在水泵支架上且通過水管與水箱連接，水箱一側設置有所述的注水橡膠塞。

5.如權利要求1所述的高空壁面清潔系統，其特征在于，所述姿態調整裝置包括吸盤、吸盤支架、調整連桿、卷簧、端蓋、調整電機、調整電機支架、三角支架、真空泵及真空泵支架；真空泵支架和三角支架分別與中間板上表面連接，調整電機支架與三角支架連接，調整電機固定在調整電機支架上且調整電機的輸出軸連接卷簧和調整連桿，調整連桿的底端連接吸盤支架，吸盤固定在吸盤支架上且與真空泵連接，真空泵固定在真空泵支架上。

6.如權利要求1所述的高空壁面清潔系統，其特征在于，所述機器人停放架包括停放架支柱、停放平臺、加強架及中間架；停放架支柱固定在移動底盤上，停放架支柱頂端與停放平臺底面連接，中間架與停放架支柱焊接，加強架兩端分別與停放架支柱和停放平臺固定連接。

7.如權利要求1所述的高空壁面清潔系統，其特征在于，所述電纜收放裝置包括收放裝置底座、電纜盤底部支架、傳動鏈保護罩、輸出鏈輪、傳動鏈、輸入鏈輪、電纜收放電機、線纜盤及線纜盤固定支架；收放裝置底座固定在移動底盤上，電纜盤底部支架和電纜收放電機固定在收放裝置底座上，線纜盤通過線纜盤固定支架連接在電纜盤底部支架上，電纜收放電機的輸出軸連接輸入鏈輪，線纜盤的中心軸連接輸出鏈輪，輸入鏈輪和輸出鏈輪之間通過傳動鏈連接，傳動鏈外側設置有所述的傳動鏈保護罩。

8.如權利要求6所述的高空壁面清潔系統，其特征在于，所述注水口連接裝置包括注水口連接裝置支架、螺母底座、注水針、注水針固定支架、光軸、絲杠、固定底座及絲杠驅動電機；注水口連接裝置支架與停放架支柱連接，固定底座固定在注水口連接裝置支架上，絲杠驅動電機連接在固定底座上，絲杠驅動電機的輸出軸與絲杠一端傳動連接，絲杠另一端與螺母底座螺紋連接，光軸一端與固定底座連接，光軸另一端與螺母底座滑動連接，注水針固定支架連接固定在螺母底座上，注水針固定在注水針固定支架與螺母底座形成的固定卡槽內。

9.如權利要求8所述的高空壁面清潔系統，其特征在于，所述注水裝置包括注水水箱及注水水泵；注水水箱和注水水泵都固定在中間架上，注水水泵的輸入口連接注水水箱，注水水泵的輸出口連接注水針。

10.一種如權利要求1-9任一項所述的高空壁面清潔系統的工作方法，使用時將清潔系統放置在高樓樓頂，其特征在于，該工作方法包括以下步驟：

(1)飛行裝置啟動，飛行到待清潔的壁面區域，啟動真空泵通過吸盤將清洗機器人吸附到壁面上，飛行裝置關閉；

(2)涵道風扇啟動，利用形成的負壓將清洗機器人吸附到壁面上，同時真空泵停止作業；

(3)噴淋裝置啟動，將清潔液噴灑在清洗滾筒上，同時行走輪啟動帶動整個清洗機器人實現對壁面的清潔作業；

(4)當清潔液用完后，再次啟動真空泵通過吸盤將清洗機器人吸附到壁面上，此時涵道風扇關閉；

(5)再次啟動飛行裝置，同時關閉真空泵，飛行裝置帶動清洗機器人飛回機器人停放架上；

(6)注水裝置和注水口連接裝置啟動，通過注水針向水箱內注滿清潔液；

(7)重復步驟(1)-(6)，完成對所有壁面的清潔工作。