小型智能护栏清洗机器人的制作方法

本发明涉及一种环保卫生清洁器械领域的装置，更确切地说，本发明涉及一种小型智能、节能的环保型护栏清洗机器人。

背景技术：

随着社会的发展和城市人口密度的增加，各类机动车辆也随之增加，城市为防止车辆无序行走及行人横穿马路，在马路中央安装了大量的护栏，而护栏由于受日晒、雨淋和来往车辆的影响，常常布满灰尘和污渍，这严重影响了市容的整洁和美观，因此，很有必要针对城市道路中央的护栏进行清洗。

传统的护栏清洗方式为人工洗清，清洗时清洁工人需站在马路中央，由于来往车辆众多，因此存在很大的安全隐患，此外马路上汽车尾气的排放，也严重影响了清洁工人的身体健康。目前虽然已经出现了一些清洗护栏的清洗车，但普遍存在以下许多问题：①现有清洗车采用清水冲洗，清洗过程中需要耗费大量的水资源，造成资源的浪费；②清洗车在清洗护栏时要占用车道，同时在清洗过程中往往行进的比较慢，给城市的交通造成了一定的压力；③清洗车清洗护栏时常需要多名清洁人员合作完成，清洗效率较低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的上述问题，提供了一种小型智能护栏清洗机器人。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：

一种小型智能护栏清洗机器人，包括机体1、清洗单元2、行走单元3、气泵4、水箱5、下位机43、单片机控制器35、超声波传感器36、GPS模块37、加速度传感器38、无线数据传输模块42；

机体1中间两侧对称安装有导轨8和电动推杆9，电动推杆9一端安装在机体1上，另一端与清洗单元2相连；所述气泵4、水箱5安装在机体1上部，所述行走单元3安装在机体1底部；

超声波传感器36、GPS模块37、加速度传感器38分别与单片机控制器35相连，下位机43通过无线数据传输模块42与单片机控制器35相连。

技术方案中所述导轨8设有八个，所述电动推杆9设有四个；所述的清洗单元2共有两个，每个外侧均安装有四个滑块11，四个滑块11分别安装在机体1的导轨8上，两个清洗单元2通过电动推杆9的伸缩来调节两个清洗单元2之间的距离。

技术方案中所述清洗单元2包括除尘器12、除尘滚刷13、水汽去污器14、去污滚刷15、风干器16和外壳17；

所述除尘器12位于清洗单元2内部的最前方，其主体为第一长条铝板18，第一长条铝板18两端呈“L”型结构，用于连接在外壳17上，第一长条铝板18上安装有至少一个高压气喷头19，高压气喷头19通过气路管道与气泵4相连；

所述除尘滚刷13安装在除尘器12后方，除尘滚刷13主体为第一阶梯轴20，第一阶梯轴20两端细中间粗，第一阶梯轴20中间部分套有硬毛刷21，下端通过第一轴承22安装在外壳17上，上端通过第一联轴器23与第一电机24相连，第一电机24固定在外壳17顶部；

所述水汽去污器14位于除尘滚刷13后方，其主体为第二长条铝板25，第二长条铝板25两端同样呈“L”型结构，用以连接在外壳17上，第二长条铝板25上安装有至少一个水汽混合喷嘴26，每个水汽混合喷嘴26均有一个进气口和一个进水口，进气口通过气路管道与气泵4相连，进水口利用管路连接到水箱5；

所述去污滚刷15安装在水汽去污器14后方，去污滚刷15主体为第二阶梯轴27，第二阶梯轴27两端细中间粗，第二阶梯轴27中间部分套有软毛刷28，下端通过第二轴承29安装在外壳17上，上端通过第二联轴器30与第二电机31相连，第二电机31固定在外壳17顶部；

所述的风干器16安装在去污滚刷15后方，其结构与除尘器12完全相同；

所述的行走单元3包括四组行走组件32，每个行走组件32由减速电机33和行走轮34组成，行走轮34与减速电机33相连。

技术方案中所述超声波传感器36共两个，置于护栏清洗机器人前方，用以检测前方障碍物以及护栏。

技术方案中所述小型智能护栏清洗机器人还包括高亮灯39、扬声器40和可旋转摄像头41，所述高亮灯39、扬声器40、可旋转摄像头41分别与单片机控制器35相连；

高亮灯39和扬声器40置于护栏清洗机器人顶部，可旋转摄像头41位于护栏清洗机器人前方顶部位置。

技术方案中所述小型智能护栏清洗机器人还包括锂电池6和喇叭口7；锂电池6安装在机体1上部，所述的喇叭口7安装在机体1前端。

技术方案中所述机体1外侧设有排气口10。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1、本发明所述的小型智能护栏清洗机器人包括除尘器、除尘滚刷、水汽去污器、去污滚刷、风干器，每一块护栏都经过高压气吹浮尘、滚刷除尘、水汽混合汽去污、滚刷去污和风干5个步骤，清洗效率高、清洗彻底。

2、相比较传统用水清洗护栏的方式，本发明采用水汽混合的方式进行清理，这种方法将极大地降低水资源的浪费，因此在同等水量的情况下，本发明所述的小型智能护栏清洗机器人提高了清洗护栏的距离。

3、传统的护栏清洗方式需要工作人员实时陪同，本发明采用智能清理与远程控制相结合的方式，一方面机器人可自主清洗护栏，另一方面工作人员可远程操控机器人从一段护栏进入下一段护栏，因此一个工作人员可同时控制多个护栏清洗机器人，极大地提高了整体清洗效率，降低人力成本。

4、本发明所属的小型智能护栏清洗机器人包括两个清洗单元、四个杆电动推杆、四个滑块和八个导轨，通过电动推杆的收缩来实现调节两个清洗单元之间的距离，从而可以实现对“S”型或者不同宽度的护栏进行清洗。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明所述的小型智能护栏清洗机器人的轴测投影图；

图2是本发明所述的小型智能护栏清洗机器人的内部结构剖视图；

图3是本发明所述的小型智能护栏清洗机器人的清洗单元结构轴测图；

图4是本发明所述的小型智能护栏清洗机器人的除尘滚刷结构轴测图；

图5是本发明所述的小型智能护栏清洗机器人的除尘器结构图；

图6是本发明所述的小型智能护栏清洗机器人的去污滚刷结构轴测图；

图7是本发明所述的小型智能护栏清洗机器人的水汽去污器结构轴测图；

图8是本发明所述的小型智能护栏清洗机器人的控制部分结构框图；

图中：1、机体，2、清洗单元，3、行走单元，4、气泵，5、水箱，6、锂电池，7、喇叭口，8、导轨，9、电动推杆，10、排气口，11、滑块，12、除尘器，13、除尘滚刷，14、水汽去污器，15、去污滚刷，16、风干器，17、外壳，18、第一长条铝板，19、高压气喷头，20、第一阶梯轴，21、硬毛刷，22、第一轴承，23、第一联轴器，24、第一电机，25、第二长条铝板，26、水汽混合喷嘴，27、第二阶梯轴，28、软毛刷，29、第二轴承，30、第二联轴器，31、第二电机，32、行走组件，33、减速电机，34、行走轮，35、单片机控制器，36、超声波传感器，37、GPS模块，38、加速度传感器，39、高亮灯，40、扬声器，41、可旋转摄像头，42、无线数据传输模块，43、下位机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

本发明设计的小型智能护栏清洗机器人，包括机体1、清洗单元2、行走单元3、气泵4、水箱5、锂电池6和喇叭口7。

参阅图1、图2，所述的机体1呈“门”字形结构，其材料为金属或者合金材料(例如：45号钢、铝合金等)，机体1中间两侧对称安装有八个导轨8和四个电动推杆9，四个电动推杆9一端安装在机体1上，另一端与清洗单元2相连，机体1两外侧设有排气口10；所述的气泵4、水箱5、锂电池6安装在机体1上部；所述的喇叭口7安装在机体1前端。所述的电动推杆9是一种电动执行机构，其可在一定范围行程内作往返运动，电动执行机构相对于气动执行机构(如气缸)可不用气源装置和辅助设备，减少执行机构总重量。

参阅图2和3，所述的清洗单元2共有两个，每个外侧均安装有四个滑块11，四个滑块11分别安装在机体1的导轨8上，两个清洗单元2通过电动推杆9的伸缩来调节两个清洗单元2之间的距离，从而可以实现对“S”型或者不同宽度的护栏进行清洗。

所述的清洗单元2包括除尘器12、除尘滚刷13、水汽去污器14、去污滚刷15、风干器16和外壳17。除尘器12、除尘滚刷13、水汽去污器14、去污滚刷15、风干器16和外壳17共有两套，左右对称布置在清洗机器人两侧。

参阅图2、图3和图5，所述除尘器12位于清洗单元2内部的最前方，其主体为第一长条铝板18，第一长条铝板18两端呈“L”型结构，用于连接在外壳17上，第一长条铝板18上间隔均匀的安装有若干个高压气喷头19，高压气喷头19通过气路管道与气泵4相连。

参阅图2、图3、图4，所述的除尘滚刷13安装在除尘器12后方(左侧)，除尘滚刷13主体为第一阶梯轴20，第一阶梯轴20两端细中间粗，第一阶梯轴20中间部分套有硬毛刷21，下端通过第一轴承22安装在外壳17上，上端通过第一联轴器23与第一电机24相连，第一电机24利用螺栓固定在外壳17顶部。

参阅图2、图3和图7，所述的水汽去污器14位于除尘滚刷13后方(左侧)，其主体为第二长条铝板25，第二长条铝板25两端同样呈“L”型结构，用以连接在外壳17上，第二长条铝板25上间隔均匀的安装有若干个水汽混合喷嘴26，每个水汽混合喷嘴26均有一个进气口和一个进水口，进气口通过气路管道与气泵4相连，进水口利用管路连接到水箱5。

参阅图2、图3和图6，所述的去污滚刷15安装在水汽去污器14后方(左侧)，去污滚刷15主体为第二阶梯轴27，第二阶梯轴27两端细中间粗，第二阶梯轴27中间部分套有软毛刷28，下端通过第二轴承29安装在外壳17上，上端通过第二联轴器30与第二电机31相连，第二电机31利用螺栓固定在外壳17顶部。

所述的风干器16安装在去污滚刷15后方(左侧)，其结构与除尘器12完全相同。

所述的行走单元3安装在机体1底部，包括四组行走组件32，每个行走组件32主要由减速电机33和行走轮34组成，行走轮34与减速电机33相连。

参阅图8，护栏清洗机器人还具有单片机控制器35、超声波传感器36、GPS模块37、加速度传感器38、高亮灯39、扬声器40、可旋转摄像头41、无线数据传输模块42。超声波传感器36、GPS模块37、加速度传感器38、高亮灯39、扬声器40、可旋转摄像头41分别与单片机控制器35相连。下位机43通过无线数据传输模块42与单片机控制器相35连。

超声波传感器36共两个，置于护栏清洗机器人前方，用以检测前方障碍物以及护栏。GPS模块37提供位置信息，加速度传感器38提供的运动(速度、加速度)信息。高亮灯39和扬声器40置于护栏清洗机器人顶部，在工作时警示来往车辆。可旋转摄像头41位于护栏清洗机器人前方顶部位置，为远程操控人员提供路况信息。无线数据传输模块42将护栏清洗机器人的各种数据传回下位机43。整个装置采用锂电池6供电。

护栏清洗工作过程：

将小型智能护栏清洗机器人放置在护栏上启动开关，除尘器12、除尘滚刷13、水汽去污器14、去污滚刷15、风干器16同时启动。在小型智能护栏清洗机器人前移的过程中，每一块护栏都经过除尘器12、除尘滚刷13、水汽去污器14、去污滚刷15、风干器16的依次清理。首先利用除尘器12将护栏表面上的浮灰初步吹去，接下来除尘滚刷13进一步去除护栏表面上的浮灰，然后水汽去污器14对护栏上的其他污渍进行清洗，之后去污滚刷15清洗护栏表面的剩余污渍，最后利用风干器16对护栏进行风干。在护栏清洗过程中电动推杆9控制清洗单元2始终处于最内部位置，此外工作时高亮灯39及扬声器40需始终开启，以警示来往车辆。

清洗机器人远程控制过程：

将小型智能护栏清洗机器人移至护栏上后，小型智能护栏清洗机器人自动前行并清理护栏。在前行的过程中，小型智能护栏清洗机器人可利用自身携带的超声波传感器36对前方的护栏位置进行检测，单片机控制器35根据检测情况调节行走单元3中的减速电机33的转速，实现整个装置的左右微调，以防止机器人与护栏发生干涉碰撞。当超声波传感器36检测到前方没有护栏时，机器人停止清洗并利用电动推杆9将清理单元2移至最外侧，同时机器人给工作人员发送提示信息，并利用摄像头41为工作人员提供实时图像，工作人员根据摄像头41回传的图像控制机器人移至下一段护栏，小型智能护栏清洗机器人前方的喇叭口7增大了机器人进入护栏的可允许左右偏移量范围，降低工作人员的操作难度。