一种高层玻璃清洗无人机的制作方法

本发明涉及自动清洗技术领域，尤其涉及一种高层玻璃清无人机。

背景技术：

随着旋翼无人机技术的不断发展，无人机在很多领域的应用已经十分普遍，目前已广泛应用于娱乐欣赏、影视航拍、武警消防、空中监测、地理勘察、农药喷洒、电力架线、军事应用等众多领域。

高层办公写字楼、住宅楼通常采用大片的玻璃幕墙结构，其外侧玻璃长期暴露在室外空气中，长此以往将在玻璃表面积累大量的灰层杂垢，很大程度上影响了玻璃的结构性能、采光效果和视觉美感。因此，高层建筑玻璃清洗是大部分办公写字楼均需要面临的问题。针对高层建筑玻璃清洗，目前主要采用“蜘蛛人”进行人工清洗，该方法危险程度高、难度大，费时费力且难以清洗彻底。另外，也出现了诸如磁性擦玻璃工具等高层建筑擦玻璃专用工具，但效果和效率也均不佳，因此本发明提供了一种高层玻璃清洗无人机。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高层玻璃清洗无人机，以解决现有技术中进行人工清洗，该方法危险程度高、难度大，费时费力且难以清洗彻底。另外，也出现了诸如磁性擦玻璃工具等高层建筑擦玻璃专用工具，但效果和效率也均不佳的技术问题。

本发明提供一种高层玻璃清洗无人机，包括无人机本体、组件安装板、延伸组件、旋转组件、角度调节组件、清洗板、喷水组件和可拆卸组件，所述组件安装板固定设置在无人机本体的下方，所述延伸组件固定设置在组件安装板上的一侧，所述旋转组件固定设置在延伸组件的工作端上，所述角度调节组件固定设置在旋转组件的工作端上，所述清洗板固定设置在角度调节组件的工作端上，所述可拆卸组件设有四个，四个所述可拆卸组件呈矩形设置在组件安装板上，所述喷水组件固定设置在组件安装板上的一端上，所述可拆卸组件固定设置在组件安装板上的另一侧上。

进一步，所述延伸组件包括长杆、短杆、第一旋转电机、第一安装板、第二安装板、第一皮带、第一带轮、第二带轮、第一转动轴、第一齿轮和第一齿条，所述长杆内部中空，并且所述长杆一端开设有配合槽，所述长杆固定设置在组件安装板上，所述短杆移动设置在长杆内，所述第一旋转电机固定设置在长杆上，所述第一安装板设有两个，两个所述第一安装板对称设置在的长杆一端的配合槽旁，所述第一转动轴转动安装在两个所述第一安装板上，并且所述第一转动轴的一端延伸出第一安装板外，所述第一带轮固定设置在第一旋转电机的输出轴上，所述第二带轮固定设置在第一转动轴的延伸端上，所述第一皮带套设在第一带轮与第二带轮上，所述第一齿轮固定设置在第一转动轴上，并且所述第一齿轮设置在两个所述第一安装板之间，所述第一齿条固定设置在短杆的一侧上，所述第一齿轮与第一齿条相互啮合，所述第二安装板固定设置在短杆的一端上。

进一步，所述旋转组件包括安装箱体、第二旋转电机、第一斜齿轮、第二齿轮、第二转动轴和第三安装板，所述安装箱体固定设置在第二安装板的一侧上，所述第二旋转电机固定设置在安装箱体外的一侧上，并且所述第二旋转电机的输出轴贯穿所述安装箱体，所述第二转动轴转动安装在安装箱体的一端上，并且所述第二转动轴的两端延伸出安装箱体外，所述第一斜齿轮固定设置在第二旋转电机的输出轴上，所述第二斜齿轮固定设置在第二转动轴的一端上，所述第一斜齿轮与第二斜齿轮相互啮合，所述第三安装板固定设置在第二转动轴的另一端上。

进一步，所述角度调节组件包括第三转动轴、第三旋转电机、第三斜齿轮、第四斜齿轮、第四安装板和转动板，所述第四安装板设有两个，两个所述第四安装板对称设置在第三安装板一端上，所述第三转动轴转动安装在两个所述第四安装板上，并且所述第三转动轴的一端延伸出两个所述第四安装板外，所述第三旋转电机固定设置在第三安装板的一侧上，所述第三斜齿轮固定设置在第三旋转电机的输出轴上，所述第四斜齿轮固定设置在第三转动轴的延伸端上，所述第三斜齿轮与第四斜齿轮相互啮合，所述转动板固定设置在第三转动轴上，并且所述转动板设置在两个所述第四安装板之间。

进一步，所述喷水组件包括清洗水箱、水泵、自动旋转部件和雾化喷头，所述清洗水箱固定设置在四个所述可拆卸组件上，所述水泵固定设置在组件安装板一端的一侧上，所述自动旋转部件固定设置在组件安装板一端的另一侧上，所述水泵的输入端与清洗水箱连接，所述水泵的输出端卡设在自动旋转部件上，所述雾化喷头固定设置在水泵的输出端上。

进一步，所述自动旋转部件包括第一传动电机、第一传动轴、弧形块、安装块、第一凹形安装板、第二传动轴、第三传动轴、第五安装板和第二凹形安装板，所述第一凹安装形板固定设置在组件安装板上，所述第一传动电机固定设置在第一凹安装形板的一侧上，并且所述第一传动电机的输出轴贯穿所述第一凹安装形板，所述第一传动轴转动安装在第一凹形安装板上，并且所述第一传动轴的一端延伸出第一凹形安装板外，所述安装块呈矩形，所述安装块固定设置在第一传动轴上，所述第二传动轴设有两个，两个所述第二传动轴分别固定安装在安装块的两侧，所述弧形块上开设有滑动槽，所述弧形块一端与第一传动电机的输出轴连接，所述第二凹形安装板转动安装在两个所述第二传动轴上，所述第三传动轴固定设置在第二凹形安装板一端上，所述弧形块的另一端与第三传动轴的一端转动连接，所述第五安装板固定设置在第一传动轴的延伸端上。

进一步，每组所述可拆卸组件均包括第一连接杆、第二连接杆和卡壳弹簧，所述第一连接杆中空，所述第一连接杆底部内两侧设有挡块，所述第一连接杆上开设有圆孔，所述第一连接杆固定设置在部件安装板下方，所述第二连接杆中空，所述第二连接杆与第一连接杆相互配合，所述第二连接杆开设有圆孔，所述卡壳弹簧呈v型，所述卡壳弹簧上设有卡柱，所述卡壳弹簧设置在第一连接杆内。

进一步，所述无人机本体是由四个螺旋桨作为动力，所述无人机本体的下方设有可调向摄像头，所述无人机本体的两侧均设有夜视灯。

进一步，所述清洁块的两侧开设有安装槽，所述清洁块的一端安装有清洁布，所述清洁块的另一端安装有毛刷。

进一步，所述毛刷的制作材料为尼龙。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

其一：工作时，无人机本体根据可调节摄像头飞行到需要清洁玻璃的位置；通过水泵将清洁水箱内的水传输到喷头处，通过喷水组件进行对玻璃面进行均匀喷水，随后延伸组件驱动清洗板前伸，再通过角度调节组件驱动清洗板向上翻转90度，先由毛刷的一面面向玻璃，旋转组件驱动清洗板旋转，对玻璃进行清洗，清洗后，再由角度调节组件驱动清洗板向下翻转度，使清洁布面向玻璃，旋转组件驱动再次旋转，将玻璃擦净。以此，在各个组件配合下，能够对高处玻璃进行有效的清洁，避免了人工清洁带来的危险。

其二：本发明延伸组件通过第一旋转电机转动带动与其连接第一带轮转动，第一带轮转动带动与其连接第二带轮与第一皮带转动，第二带轮带动与其连接的第一转动轴转动，第一转动轴转动带动与其连接的第一齿轮转动，第一齿轮转动带动与其连接的短杆在长杆内进行移动，用时带动旋转组件、角度调节组件和清洗板伸出到达清洗时所需要的位置，不使用时缩回无人机本体的下方，让重心集中，避免无人机失控。

其三：本发明旋转组件通过第二旋转电机转动带动与其连接第一斜齿轮转动，第一斜齿轮转动带动与其啮合的第二斜齿轮转动，第二斜齿轮转动带动与其连接第三安装板进行旋转，第三安装板带动与其连接的清洗板进行旋转对玻璃进行清洗，带动清洗板进行360度旋转，可以增加清洁的面积和清洁的效率。

其四:本发明角度调节组件通过第三旋转电机转动带动与其连接第三斜齿轮转动，第三斜齿轮带动与其啮合的第四斜齿轮转动，第四斜齿轮转动带动与其连接的第三转动轴转动，第三转动轴转动带动与其连接的转动板进行转动，转动板带动与其连接的清洗板进行调节，在使用时将清洗板调节到与需要清洁的玻璃平行进行清理，不使用时调节到与组件安装板平行。

其五：本发明喷水组件第一传动电机转动带动与其连接的弧形块进行旋转，弧形块旋转带动与其连接的第二凹形安装板在第三传动轴作用进行旋转，第二凹形安装板旋转在第二转动轴和与第二传动轴连接的安装块的作用下带动第一转动轴作半圆形往返运动，可以对玻璃面进行均匀喷水，雾化喷头可以将水雾化喷出，从而对玻璃清洗的同时水量小，节约水源，在流动中自行挥发，避免从高空中落下。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1为本发明的结构示意图一；

图2为图1中a处放大图；

图3为本发明的结构示意图二；

图4为本发明延伸组件的结构示意图；

图5为本发明旋转组件的结构示意图；

图6为本发明角度调节组件的结构示意图；

图7为本发明清洗板的结构示意图；

图8为本发明喷水组件的结构示意图；

图9为本发明自动旋转部件的结构示意图；

图10为本发明可拆卸组件的结构示意图一；

图11为本发明可拆卸组件的结构示意图二；

图12为本发明正视图；

图13为本发明清洗板前伸时的状态示意图；

图14为本发明毛刷面向玻璃时的整机工作状态示意图；

图15为本发明清洗布面向玻璃时的整机工作状态示意图。

附图标记说明：

无人机本体1、组件安装板2、延伸组件3、旋转组件4、角度调节组件5、清洗板6、喷水组件7、可拆卸组件8、长杆31、短杆32、第一旋转电机33、第一安装板34、第二安装板35、第一皮带36、第一带轮37、第二带轮38、第一转动轴39、第一齿轮310、第一齿条311、安装箱体41、第二旋转电机42、第一斜齿轮43、第二斜齿轮44、第二转动轴45、第三安装板46、第三转动轴51、第三旋转电机52、第三斜齿轮53、第四斜齿轮54、第四安装板55、转动板56、清洗水箱71、水泵72、自动旋转部件73、雾化喷头74、第一传动电机731、第一传动轴732、弧形块733、安装块734、第一凹形安装板735、第二传动轴736、第三传动轴737、第五安装板738、第二凹形安装板739、第一连接杆81、第二连接杆82、卡壳弹簧83、挡块811、卡柱831、螺旋桨11、可调向摄像头12、夜视灯13、毛刷62、清洁布61。

具体实施方式

下面将结合附图1至图15对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种高层玻璃清洗无人机，包括无人机本体1、组件安装板2、延伸组件3、旋转组件4、角度调节组件5、清洗板6、喷水组件7和可拆卸组件8，所述组件安装板2固定设置在无人机本体1的下方，所述延伸组件3固定设置在组件安装板2上的一侧，所述旋转组件4固定设置在延伸组件3的工作端上，所述角度调节组件5固定设置在旋转组件4的工作端上，所述清洗板6固定设置在角度调节组件5的工作端上，所述可拆卸组件8设有四个，四个所述可拆卸组件8呈矩形设置在组件安装板2上，所述喷水组件7固定设置在组件安装板2上的一端上，所述可拆卸组件8固定设置在组件安装板2上的另一侧上，无人机本体1可以移动高处工人不易清洁的高度，喷水组件7可以对需要清洁的玻璃进行均匀喷水，高压雾化水枪，将水雾化喷出，从而对玻璃清洗的同时水量小，节约水源，在流动中自行挥发，避免从高空中落下。

具体的，所述延伸组件3包括长杆31、短杆32、第一旋转电机33、第一安装板34、第二安装板35、第一皮带36、第一带轮37、第二带轮38、第一转动轴39、第一齿轮310和第一齿条311，所述长杆31内部中空，并且所述长杆31一端开设有配合槽，所述长杆31固定设置在组件安装板2上，所述短杆32移动设置在长杆31内，所述第一旋转电机33固定设置在长杆31上，所述第一旋转电机33用于作为延伸组件3的动力，所述第一安装板34设有两个，两个所述第一安装板34对称设置在的长杆31一端的配合槽旁，所述第一转动轴39转动安装在两个所述第一安装板34上，并且所述第一转动轴39的一端延伸出第一安装板34外，所述第一带轮37固定设置在第一旋转电机33的输出轴上，所述第二带轮38固定设置在第一转动轴39的延伸端上，所述第一皮带36套设在第一带轮37与第二带轮38上，所述第一齿轮310固定设置在第一转动轴39上，并且所述第一齿轮310设置在两个所述第一安装板34之间，所述第一齿条311固定设置在短杆32的一侧上，所述第一齿轮310与第一齿条311相互啮合，所述第二安装板35固定设置在短杆32的一端上。

具体的，所述旋转组件4包括安装箱体41、第二旋转电机42、第一斜齿轮43、第二斜齿轮44、第二转动轴45和第三安装板46，所述安装箱体41固定设置在第二安装板35的一侧上，所述安装箱体41用于安装第二旋转电机42，所述第二旋转电机42固定设置在安装箱体41外的一侧上，并且所述第二旋转电机42的输出轴贯穿所述安装箱体41，所述第二转动轴45转动安装在安装箱体41的一端上，并且所述第二转动轴45的两端延伸出安装箱体41外，所述第一斜齿轮43固定设置在第二旋转电机42的输出轴上，所述第二斜齿轮44固定设置在第二转动轴45的一端上，所述第一斜齿轮43与第二斜齿轮44相互啮合，所述第三安装板46固定设置在第二转动轴45的另一端上。

具体的，所述角度调节组件5包括第三转动轴51、第三旋转电机52、第三斜齿轮53、第四斜齿轮54、第四安装板55和转动板56，所述第四安装板55设有两个，两个所述第四安装板55对称设置在第三安装板46一端上，所述第三转动轴51转动安装在两个所述第四安装板55上，并且所述第三转动轴51的一端延伸出两个所述第四安装板55外，所述第三旋转电机52固定设置在第三安装板46的一侧上，所述第三斜齿轮53固定设置在第三旋转电机52的输出轴上，所述第四斜齿轮54固定设置在第三转动轴51的延伸端上，所述第三斜齿轮53与第四斜齿轮54相互啮合，所述转动板56固定设置在第三转动轴51上，并且所述转动板56设置在两个所述第四安装板55之间。

具体的，所述喷水组件7包括清洗水箱71、水泵72、自动旋转部件73和雾化喷头74，所述清洗水箱71固定设置在四个所述可拆卸组件8上，所述清洗水箱71用于储存清洁时所需要的水源，所述水泵72固定设置在组件安装板2一端的一侧上，所述自动旋转部件73固定设置在组件安装板2一端的另一侧上，所述自动旋转部件73用于带动雾化喷头74进行旋转对玻璃喷水，所述水泵72的输入端与清洗水箱71连接，所述水泵72的输出端卡设在自动旋转部件73上，所述雾化喷头74固定设置在水泵72的输出端上，所述雾化喷头74用于将水雾化喷出，从而对玻璃清洗的同时水量小，节约水源，在流动中自行挥发，避免从高空中落下。

具体的，所述自动旋转部件73包括第一传动电机731、第一传动轴732、弧形块733、安装块734、第一凹形安装板735、第二传动轴736、第三传动轴737、第五安装板738和第二凹形安装板739，所述第一凹安装板735固定设置在组件安装板2上，所述第一凹安装板735用于安装第一传动电机731，所述第一传动电机731固定设置在第一凹安装板735的一侧上，并且所述第一传动电机731的输出轴贯穿所述第一凹安装板735，所述第一传动轴732转动安装在第一凹形安装板735上，并且所述第一传动轴732的一端延伸出第一凹形安装板735外，所述安装块734呈矩形，所述安装块734固定设置在第一传动轴732上，所述第二传动轴736设有两个，两个所述第二传动轴736分别固定安装在安装块734的两侧，所述弧形块733上开设有滑动槽，所述弧形块733一端与第一传动电机731的输出轴连接，所述第二凹形安装板739转动安装在两个所述第二传动轴736上，所述第三传动轴737固定设置在第二凹形安装板739一端上，所述弧形块733的另一端与第三传动轴737的一端转动连接，所述第五安装板738固定设置在第一传动轴732的延伸端上，所述第五安装板738用于安装水泵72的输出端，通过第一传动电机731转动带动与其固定连接的弧形块733进行旋转，弧形块733转动带动与其转动连接的第三转动轴737摆动，第三转动轴737摆动带动与其固定连接的第二凹形安装板739进行摆动，第二凹形安装板739摆动带动与其固定连接的第二传动轴736进摆动，第二传动轴736摆动带动与其固定连接的第五安装板738进行摆动，第五安装738摆动带动雾化喷头74进行摆动作业，可以对玻璃面进行均匀喷水。

具体的，每组所述可拆卸组件8均包括第一连接杆81、第二连接杆82和卡壳弹簧83，所述第一连接杆81中空，所述第一连接杆81底部内两侧设有挡块811，所述第一连接杆81上开设有圆孔，所述第一连接杆81固定设置在部件安装板2下方，所述第二连接杆82中空，所述第二连接杆82与第一连接杆81相互配合，所述第二连接杆82开设有圆孔，所述卡壳弹簧83呈v型，所述卡壳弹簧83上设有卡柱831，所述卡壳弹簧83设置在第一连接杆81内。

具体的，所述无人机本体1是由四个螺旋桨11作为动力，所述无人机本体1的下方设有可调向摄像头12，所述可调向摄像头12用于在工作时，利于操作者观察情况，所述无人机本体1的两侧均设有夜视灯13，所述夜视灯13用于使用环境暗时提供光源。

具体的，所述清洗板6的两侧开设有安装槽，所述安装槽用于分别安装毛刷62和清洁布61，所述清洗板6的一端安装有清洁布61，所述清洗板6的另一端安装有毛刷62。

具体的，所述毛刷62的制作材料为尼龙，所述毛刷62为尼龙材料用于防止划伤玻璃表面。

工作原理：当工作时，无人机本体1根据可调节摄像头飞行到需要清洁玻璃的位置。通过水泵72将清洁水箱71内的水传输到喷头处，通过喷水组件7进行对玻璃面进行均匀喷水，随后延伸组件3驱动清洗板6前伸（参照图12、图13），再通过角度调节组件5驱动清洗板6向上翻转90度，先由毛刷62的一面面向玻璃，旋转组件4驱动清洗板6旋转，对玻璃进行清洗，清洗后，再由角度调节组件5驱动清洗板6向下翻转180度，使清洁布61面向玻璃，旋转组件4驱动再次旋转，将玻璃擦净（参照图14、图15）。以此，在各个组件配合下，能够对高处玻璃进行有效的清洁，避免了人工清洁带来的危险。

本发明设计延伸组件3的目的是为了在飞行过程中，能够将清洗板6收回无人机本体1下方，增强无人机本体的稳定性，延伸组件3具体的原理：第一旋转电机33转动带动与其连接第一带轮37转动，第一带轮37转动带动与其连接第二带轮38与第一皮带36转动，第二带轮38带动与其连接的第一转动轴39转动，第一转动轴39转动带动与其连接的第一齿轮310转动，第一齿轮310转动带动与其连接的短杆32在长杆31内进行移动，以此带动清洗板6移动，实现前伸及缩回的动作。

本发明的清洗板6旋转，是由旋转组件4驱动，旋转组件4的原理：第二旋转电机42转动带动与其连接第一斜齿轮43转动，第一斜齿轮43转动带动与其啮合的第二斜齿轮44转动，第二斜齿轮44转动带动与其连接第三安装板46进行旋转，通过转动板56带动角度调节组件5整体旋转，进而带动清洗板6跟随角度调节组件5同步旋转，以此使得清洗板6可以旋转。

本发明清洗板的翻转，由角度调节组件5驱动，角度调节组件5原理：第三旋转电机52转动带动与其连接第三斜齿轮53转动，第三斜齿轮53带动与其啮合的第四斜齿轮54转动，第四斜齿轮54转动带动与其连接的第三转动轴51转动，第三转动轴51带动转动板56及其清洗板6进行翻转。此时，第三选择电机52的输出轴带动第三转动轴51转动，进而通过转动板56带动清洗板6进行翻转，但第三选择电机52的输出轴并未与第三安装板46连接（也即未与旋转组件4连接），从而不会对旋转组件4造成影响。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围。