高空清洗机器人及清洗方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高楼墙面/玻璃面的清洗设备及清洗方法，尤其涉及一种高空清洗机器人及清洗方法。
【背景技术】
[0002]在授权公告日为2013.12.04、授权公告号为CN203314876U的中国实用新型专利中，公开了一种高楼玻璃幕墙自动清洗系统，清洗机器人由卷扬机所放出的吊绳通过支撑架悬挂于墙体外，自动清洗系统包括无线通讯控制系统，所述清洗机器人框架及内设的清洗支架、控制器，框架的上部安装有摄像头，面对墙体的清洗支架在竖直清洗面上装有喷淋清洗管和水平设置的两根或两根以上的螺旋刷辊，所述螺旋刷辊上设有螺旋形的清洗刷，所述清洗刷分为对称设置的相互反向螺旋的两段。虽然该实用新型可以快速的完成自动清洗过程，在保证清洗效果的同时快速清洗，并同时回收污水；整体设备体积小巧、结构紧凑，清洗效率高，使用无线遥控，实时传输墙面的清洗状态，节水效果好，使得控制操作简单高效。但是还是存在以下几点不足:清洗刷用电机的频率恒定，但高楼墙/玻璃面上污垢颗粒或小或大或小，针对于一些小颗粒的或是附着力不强的污垢颗粒，仅需低频率的电机即可，无需使用到过高频率的清洗刷用电机，这样较为浪费电力；针对于一些污垢颗粒较大的，若是该恒定的频率无法清洗该污渍，则该污渍还存在高楼墙面/玻璃面上，无法达到很有利的清洁。
【发明内容】
[0003]为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种能根据高楼墙面/玻璃面上实际的污垢颗粒大小来进行清洗的高空清洗机器人及清洗方法。
[0004]为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是:一种高空清洗机器人，用于清洗高楼墙/玻璃面，包括推进平衡框架、清洗机构，所述清洗机构设置在推进平衡框架上，所述清洗机构包括辊刷、轴以及通过轴与辊刷连接并控制辊刷转动的辊刷电机，所述推进平衡框架上设置有至少一个推力风扇，所述每个推力风扇具有控制推力风扇转动的风扇电机，所述辊刷电机、风扇电机均为变频电机，所述推进平衡框架上设置有摄像头、监控器、控制器以及执行器，所述摄像头、监控器分别与控制器电连接，所述控制器与执行器电连接，所述执行器分别与辊刷电机、风扇电机电联接，所述控制器包括存储器、测量器以及比较器。辊刷电机、风扇电机均采用变频电机，通过摄像头、监控器采集到的污垢颗粒图像反馈给控制器，控制器再通过比较器比较污垢颗粒大小，再通过执行器控制辊刷电机、风扇电机的转速，可根据高楼墙面/玻璃面上实际的污垢颗粒大小来进行清洗，适应性较强。
[0005]进一步地，所述高空清洗机器人还包括机械手，所述机械手包括至少两节基关节，所述每两个基关节之间通过转动电机连接，所述推进平衡框架的顶部设置有震动气缸，所述震动气缸与最下方的基关节的下端连接，所述最上方的基关节的上端设置有推动气缸，所述推动气缸的活塞杆的端部设置有铲板，所述震动气缸、推动气缸、转动电机分别与执行器连接。通过机械手、转动电机、震动气缸、推动气缸分别通过执行器与控制器配合，保证当辊刷无法将污垢清洗掉时，铲板可将粘附力较强的污垢进行震动型铲除，除污能力较强。
[0006]进一步地，为了解决螺旋刷不利于清洗有凹凸不平的墙面，导致螺旋刷与墙面的摩擦力较小，则所述推进平衡框架与高楼墙/玻璃面紧贴的一面为凹面或凸面或直面。可根据实际高空墙面或玻璃面的弧形选择凹面或凸面或直面，尤其是当使得推进平衡框架能更好的紧贴高空墙/玻璃面，适用性强，设置成凹面或凸面时，解决了目前推进平衡框架无法紧贴一些抛面或U型等弧形高空墙/玻璃面，继而导致推力风扇产生的推力无法将推进平衡框架完全推向墙/玻璃面的问题。
[0007]进一步地，所述辊刷包括辊、辊套、多个刷毛，所述辊套通过至少两对相互配合的凸条与卡槽可拆卸的套设在辊上，所述多个刷毛均匀的设置在辊套的外壁上，所述每个刷毛呈扁平状，所述多个扁平状的刷毛与辊套接触的宽边均沿辊套的轴向设置或均沿辊套的周向设置。辊与辊套可拆卸连接，便于清洗毛刷，相较于需要清洗一体的辊套和辊而言，清洗较为方便；将原本呈细小柱状的刷毛设置成扁平状，当需清洗墙/玻璃面上附着力较强的污渍时，与现有的刷毛相比，刷毛不易折弯，易于祛除附着力较大的污渍；此外，由于刷毛呈扁平状，相较于现有的刷毛，使用寿命较强；当多个扁平状的刷毛与辊套接触的宽边均沿辊套的轴向设置时，清洗机构转动时，每个扁平状的刷毛能对墙面以刷毛宽边进行清洗，即沿刷毛的长度进行清洗，可清洗一些面积较大的污渍；当多个扁平状的刷毛与辊套接触的宽边均沿辊套的周向设置时，每个扁平状的刷毛能对墙面以刷毛窄边进行清洗，即沿刷毛的厚度进行清洗，可清洗一些面积较小，如墙面有多条缝隙内的附着力较大的污渍。
[0008]优选地，所述每个刷毛由防水泡棉材质制成。进一步保证刷毛沾水后，不易折弯，保证了其去污的强度；
[0009]进一步地，所述轴为两根第一轴，所述两根第一轴与辊的两端一一对应，每根第一轴设置在与其对应的辊的一端；或所述轴为一根第二轴，所述辊上设置有轴向通孔，所述第二轴穿过轴向通孔，所述第二轴的两端均穿出辊。
[0010]进一步，所述推进平衡框架与高楼墙/玻璃面紧贴的一面的两侧均设置有至少一个充气橡胶轮，所述每根第一轴上或第二轴的每一端均设置有至少一个充气橡胶轮；或所述推进平衡框架与高楼墙/玻璃面紧贴的一面的两侧均设置有至少一个充气橡胶轮，所述其中一个第一轴上或第二轴的其中一端均设置有一个侧刷。充气橡胶轮本身具有较强的弹性、且较软，对高楼的墙面，尤其是玻璃的伤害较小，防止推力风扇产生的推力会将推进平衡框架撞到玻璃上去，继而撞坏玻璃，更甚者会撞坏推进平衡框架；此外，充气橡胶轮的设置还能使得推进平衡框架能紧贴着抛面或U型等弧形高空墙/玻璃面上行走；侧刷的设置可以清洗一些由直角或类似于直角的墙面构成的死角污渍。
[0011]进一步地，所述辊套的一侧设置有与其平行的挡水板，所述挡水板的两端分别设置有与其垂直的侧挡板，所述两个侧挡板固定设置在推进平衡框架上，所述两个侧挡板与两根第一轴一一对应或与第二轴的两端一一对应，所述每个侧挡板套装在与其对应的第一轴上或与其对应的第二轴的一端，所述每个侧挡板能与与其对应的第一轴或与与其对应的第二轴的一端产生相对转动，所述挡水板呈半圆形，所述挡水板能包覆住一半的刷毛。挡水板可防止高空清洗机器人运转过程中，刷毛将墙/玻璃面上的水渍洒向后方的工作人员或后方的设备；两个侧挡板可防止因使用不当，刷毛上的水渍会洒向两侧，甚至会洒向已经清洗好的墙/玻璃面，避免重复作业。
[0012]一种清洗方法，所述清洗方法使用到上述的高空清洗机器人，包括如下步骤:步骤一，清洗机构预先设定m种模式，m为自然数，依次为模式一、模式二……模式m，所述模式一中的风扇变频电机的转速为Xla，辊刷变频电机的转速为Xlb ;模式二中的风扇变频电机的转速为X2a，辊刷变频电机的转速为X2b……模式m中的风扇变频电机的转速为Xma，辊刷变频电机的转速为Xmb ;其中，Xla〈X2a〈……〈Xma，Xlb〈X2b〈……〈Xmb ;此外，在控制器的存储器上预先设定好两个污垢颗粒大小值，依次为Y1、Y2……Y(m-l)，Υ1〈Υ2〈……<Y(m_l);步骤二，控制器通过执行器控制风扇变频电机以Xla的转速启动，推力风扇转动，产生推力将推进平衡框架附着在墙面上；步骤三，摄像头采集高楼墙/玻璃面上的污垢颗粒大小的图像信号，并将该图像信号传送至监控器，监控器将图像信息传送给控制器，测量器将图像信号进行测量，得出测量值Z，通过比较器将Z分别与Y1、Y2……Y(m-l)比较分析，当经比较器分析得Z〈Y1时，控制器通过执行器启动模式一；当Υ1〈Ζ〈Υ2时或启动模式一后，摄像头、监控器还采集到高楼墙/玻璃面上污垢颗粒的图像信号，控制器则通过执行器启动模式二……当Ζ>Υ2时或启动模式m-1