一种防脱落幕墙机器人的制作方法

本实用新型涉及智能机器人技术领域，特别涉及一种防脱落幕墙机器人。

背景技术：

随着城市的现代化发展，城市中出现了众多高层建筑。基于采光和美观的考虑，很多高层建筑都采用玻璃幕墙，因此也带来了玻璃幕墙的清洗问题。传统清理方式是由清洁人员高空作业，这种作业方式危险性大，清洁人员从高空跌落、死亡的事故时有发生。为了解决玻璃幕墙清理的问题，开始出现玻璃幕墙清洗机器人替代人工作业。

机器人在作业时，需沿玻璃幕墙上下行走移动，通常使用吸盘吸附在玻璃幕墙上。由于玻璃之间存在胶缝，当吸盘刚好落在胶缝上时，无法吸附，易造成吸盘脱离玻璃幕墙，机器人意外跌落，从而造成危险。玻璃之间还存在高度差，现有吸盘通常为统一控制，在吸附到玻璃幕墙上时，导致部分吸盘无法吸附，也会造成危险。

技术实现要素：

针对以上现有技术存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种吸附能力好、安全性高的防脱落幕墙机器人。

为了解决上述技术问题，本实用新型的防脱落幕墙机器人，包括机架和设置于其上的控制器、清洗机构和行走机构；所述控制器用于控制所述清洗机构和行走机构；所述行走机构包括吸盘组件和用于驱动吸盘组件移动的驱动装置；所述吸盘组件包括至少4个吸盘，所述吸盘在竖直和水平其中一个方向上至少有3个不共线，在另一方向上至少有2个不共线。

为进一步完善技术方案，本实用新型还包括以下技术特征：

作为进一步改进，所述行走机构包括第一吸盘组件及对应设置的第一驱动装置、第二吸盘组件及对应设置的第二驱动装置；所述第一吸盘组件及第一驱动装置数量为两组，分别固定于所述机架的上下两端；所述第二吸盘组件及第二驱动装置数量为两组，分别固定于连接板的左右两端，所述连接板固定连接在滑块上，所述滑块可沿机架上的纵向导柱上下移动。

作为进一步改进，所述第一吸盘组件上吸盘的数量为4个，呈等腰梯形状分布，等腰梯形的平行边沿水平方向。

作为进一步改进，所述第二吸盘组件上吸盘的数量为4个，呈等腰梯形状分布，等腰梯形的平行边沿竖直方向。

作为进一步改进，所述吸盘之间的间隔距离大于2cm。

作为进一步改进，所述第一吸盘组件和所述第二吸盘组件均连接至真空发生器，每个吸盘上均设置有安全阀。

作为进一步改进，还包括有吸盘真空度检测器，用以检测所述吸盘的真空度。

作为进一步改进，所述第一驱动装置固定在所述机架上，所述机架对应位置上设有垂直于幕墙方向的第一导轨；所述第一吸盘组件与所述第一驱动装置的输出轴连接，并可沿所述第一导轨往复移动。

作为进一步改进，所述第二驱动装置固定在所述连接板上，所述连接板对应位置上设有垂直于幕墙方向的第二导轨；所述第二吸盘组件与所述第二驱动装置的输出轴连接，并可沿所述第二导轨往复移动。

作为进一步改进，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置为伺服电机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：将吸盘分布在水平方向和竖直方向上不完全共线，或呈梯形设置，可减少多数吸盘同时落在玻璃幕墙胶缝上的情况，有效避免多数吸盘无法吸附而造成机器人意外跌落；每个吸盘上均单独设置有安全阀，当出现个别吸盘无法紧密贴合玻璃吸附时，不影响其他吸盘；增设吸盘真空度检测器，当检测到一定数量的吸盘真空度不满足需求时，控制器重新调节所在的吸盘组件位置，从而回避玻璃胶缝；每组吸盘组件分别通过驱动装置单独控制沿导轨移动，在玻璃之间存在高度差的情况下，仍可保证每组吸盘都能吸附到玻璃幕墙上。

附图说明

图1为本实用新型防脱落幕墙机器人的结构示意图。

图2为本实用新型防脱落幕墙机器人的另一角度结构示意图。

图3为图1中所示的第一吸盘组件的结构示意图。

图4为图1中所示的第二吸盘组件的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将结合附图和实施例作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，并非对本实用新型的限制。

请参阅图1至图4所示，本实用新型防脱落幕墙机器人，包括机架10和设置于其上的控制器20、清洗机构、行走机构；控制器20用以控制清洗机构、行走机构和平衡机构。机架10为“Ⅱ”字型，其上下横向支架用以安装清洗机构30，两纵向支架之间固定有安装板13，控制器20设置在安装板13上，机架10中部还设置有纵向导柱14。

行走机构包括第一行走机构和第二行走结构。第一行走机构为两组，分别设置在机架10的上下两端，其包括第一驱动装置41、第一导轨42和第一吸盘组件43，第一驱动装置41和第一导轨42固定在机架10上，第一吸盘组件43与第一驱动装置41的输出端连接，并可沿第一导轨42垂直于幕墙方向往复移动。第二行走机构包括滑块51、连接板52、第二驱动装置53、第二导轨54、第二吸盘组件55和第三驱动装置，滑块51套设在机架的纵向导柱14上，第三驱动装置用以驱动滑块51在纵向导柱14上的相对移动。连接板52与滑块51固定连接，第二驱动装置53、第二导轨54、第二吸盘组件55对应设置为两组，分别设置在连接板52的左右两端，第二驱动装置53和第二导轨54固定在连接板52上，第二吸盘组件55与第二驱动装置53的输出端连接，并可沿第二导轨54垂直于幕墙方向移动。第一驱动装置41和第二驱动装置53均可为伺服电机。

第一吸盘组件43包括4个吸盘70，4个吸盘70呈等腰梯形分布，等腰梯形的平行边沿水平方向。第二吸盘组件55包括4个吸盘70，4个吸盘70呈等腰梯形分布，等腰梯形的平行边沿竖直方向。这样的分布可以有效地减少多个吸盘同时落在玻璃幕墙胶缝上的情况，机器人在玻璃幕墙上的吸附能力好。每个吸盘之间的水平间距应该大于胶缝的宽度，一般设置在2cm以上。当然，吸盘70在第一吸盘组件和第二吸盘组件上的分布也可以根据实际使用时玻璃幕墙的情况调整，如5个吸盘呈五边形分布、多个吸盘呈不规则图形分布等。

第一吸盘组件43对应设置有第一驱动装置41和第一导轨42，第二吸盘吸盘组件55对应设置有第二驱动装置53和第二导轨54，幕墙机器人在工作中，每个吸盘组件吸附到玻璃幕墙上都是由对应的驱动装置单独控制的。由于不同玻璃之间难以避免存在高度差，每个吸盘组件单独控制，可以根据吸盘落点位置上的玻璃高度进行微调，使得每个吸盘组件都能与玻璃幕墙很好地贴合压紧，进一步保证幕墙机器人的吸附性和安全性。

第一吸盘组件43和第二吸盘组件55均与真空发生器连接，每个吸盘单独设置有安全阀，当个别吸盘落在胶缝上使不影响其他吸盘。还可增设吸盘真空度检测器，检测到极端条件下每个吸盘组件中有3个以上的吸盘真空度不满足时，机器人重新调整吸盘组的落点，保证机器人能安全吸附在玻璃幕墙上。

清洗机构包括依次连接的第四驱动装置31、推板32、刮板安装支架33和刮板34。机架10的横向支架上设置有横向导轨，第四驱动装置安装座与侧支架111连接，调整侧支架111带动第四驱动装置安装座在横向导轨上移动，可根据实际使用的刮板34的长度调整第四驱动装置安装座的位置，保证刮板稳定可靠地工作。第四驱动装置31固定在第四驱动装置安装座上，推板31与刮板安装支架33之间设置有缓冲弹簧，刮板34安装在所述刮板安装支架33上。由于玻璃幕墙不同玻璃不可能绝对位于同一竖直平面上，当第四驱动装置31驱动刮板34压紧幕墙，缓冲弹簧压缩，可适应一定的误差范围，使得刮板34更好地贴合在幕墙上。

机架10上还设置有平衡机构，其包括固定在机架10上的行走路径检测器、平衡导轨61及可滑动地设置于平衡导轨61上的配重块62。较佳地，配重块62可设置为两块，两块配重块大小可不相同。当行走路径检测器检测到机器人行走路线偏离时，可控制配重块62在平衡导轨61上移动，进而调整机器人的平衡，实现矫正机器人行走路线的目的。

本实用新型防脱落幕墙机器人的工作过程为：第二吸盘组件55吸附在幕墙上，第一吸盘组件43脱离幕墙，控制器20控制第三驱动装置，驱动纵向导柱14与滑块51之间滑动，带动机架10整体下移；同时，清洗机构对玻璃幕墙进行清洗；机架10下移到相应位置，第一吸盘组件43吸附到幕墙上，第二吸盘组件55脱离幕墙，滑块51在纵向导柱14上向下滑动至相应位置后，再次吸附在幕墙上。

以上所述仅为实用新型的实施例，其并非用以限定本实用新型的专利保护范围。任何熟习相像技艺者，在不脱离本实用新型的精神与范围内，所作的更动及润饰的等效替换，仍为本实用新型的专利保护范围内。