专利名称：用水射流原理实现清洗机器人抽气、驱动与清洗的方法
技术领域：
本发明涉及高墙清洗机器人，尤其涉及一种用水射流原理实现清洗机器人抽 气、驱动与清洗的方法。
背景技术：
现代化城市，高楼大厦林立，越来越多的大厦采用大玻璃窗改善透光性或 装饰外墙，因此玻璃的洁净度对窗户的透光功能和市容市貌都有很大影响，必 须定期对玻璃窗进行清洗。目前大厦外墙玻璃的清洗，仍以人工作业为主，清 洁工人的高空作业不仅劳动强度大，而且还具有一定的危险性，近年来也常有 清洁工人坠楼伤亡事故的报道，因此需要研制安全高效的清洗机器人来代替人 工作业。
目前已有几种真空吸附清洗机器人能够实现自动爬行、供水和擦窗的功能， 但它们几乎都存在共同的问题水电气分路控制。供水清洗、爬行驱动和真空 吸附三个系统相互独立需要水泵供给清洗用水，气泵产生吸附所需的真空， 气缸或电机驱动机器人爬行。机器人整体机构复杂，增加了清洗机器人的附属 设施和制造成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用水射流原理实现清洗机器人抽气、驱动与清 洗的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
利用水流通过水射流抽气元件时所产生的进口增压、縮口负压的流体力学 特性，以水流作为外部动力源，实现清洗机器人的抽气、驱动与清洗功能。
水射流抽气元件由喷嘴和文丘里管两部分组成，水流通过喷嘴，流速得以 提高，成为高速水射流，高速水射流通过文丘里管縮口，在文丘里管縮口处产 生负压，利用该负压为清洗机器人的真空吸盘抽气，实现清洗机器人在所清洗 壁面的吸附。
水流通过水射流抽气元件时，由于水射流抽气元件内部细小喷嘴的节流作 用，水射流抽气元件进口处液体压力升高，在该处将高压水流引入液压驱动机 构，为清洗机器人在清洗壁面的行走提供动力。
水射流抽气元件用于抽气的水流与引入液压驱动机构水流，在完成各自功能后， 一起流入清洗机构，为壁面清洗提供用水。 本发明与背景技术相比，具有的有益效果是
以水流作为唯一外部动力源，实现清洗机器人的抽气、驱动、清洗三大功 能，相比于背景技术，结构更为简单、可靠，降低了清洗机器人制造成本及对 附属设施的依赖。
图l是本发明方法的原理图。
图2是水射流抽气元件内部结构示意图。
图中1、进水口， 2、水射流抽气元件，3、清洗机构，4、出水口， 5、电 磁阀，6、真空吸盘，7、液压驱动机构，8、水射流抽气元件进水口， 9、喷嘴， 10、文丘里管縮口， 11、文丘里管，12，水射流抽气元件出水口， 13、水射流 抽气元件抽气口。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图2所示，水射流抽气元件2由喷嘴9和文丘里管11两部分组成。 一股 水流由水射流抽气元件进水口 8流入水射流元件2，通过细小喷嘴9，流速得以 提高，成为高速水射流，高速水射流通过文丘里管縮口 10，根据流体力学原理， 在文丘里管縮口 IO处产生负压，利用该负压通过水射流抽气元件抽气口 13为 清洗机器人的真空吸盘6抽气(如图l所示)，实现清洗机器人在所清洗壁面的吸 附。完成抽气功能后的水流由水射流抽气元件出水口 12流出。
如图2所示，水流通过水射流抽气元件2时，水射流抽气元件2内部细小 喷嘴9相当于一个节流口，根据流体力学原理，由于喷嘴9的节流作用，水射 流抽气元件进水口 8处液体压力升高,在该处将高压水流引入液压驱动机构7(如 图1所示)，驱动清洗机器人在清洗壁面行走。
如图1所示，图中实线箭头表示水流方向，水流从进水口l流入，在水射流 抽气元件进水口 8处把水流分成两股， 一股通入到水射流抽气元件2用于产生 负压，为真空吸盘6抽气，抽气过程中气体流向如虚箭头所示真空吸盘6中 的空气流经电磁阀5进入到水射流抽气元件2的水射流抽气元件抽气口 13，当 电磁阀5开启，气路接通，真空吸盘6抽气吸附；当电磁阔5关闭，气路切断， 真空吸盘6放气松开。另一股水流通入到液压驱动机构7，液压驱动机构7与真 空吸盘6相连接，液压驱动机构7的动作与真空吸盘6的吸、放动作相结合， 实现清洗机器人在清洗壁面上行走。通入到水射流抽气元件2用于产生负压的水流与通入到液压驱动机构7用于驱动清洗机器人的水流，在完成各自功能后 又在水射流抽气元件出水口 12处被并成一股一起流入清洗机构3，为壁面清洗 提供用水，清洗机构3可采用滚筒毛刷等机械结构实现清洗功能，经过清洗机 构3的水流最后通过出水口 4排出。
权利要求
1.一种用水射流原理实现清洗机器人抽气、驱动与清洗的方法，其特征在于利用水流通过水射流抽气元件时所产生的进口增压、缩口负压的流体力学特性，以水流作为外部动力源，实现清洗机器人的抽气、驱动与清洗功能。
2. 根据权利要求1所述的一种用水射流原理实现清洗机器人抽气、驱动与 清洗的方法，其特征在于水射流抽气元件由喷嘴和文丘里管两部分组成，水 流通过喷嘴，流速得以提高，成为高速水射流，高速水射流通过文丘里管縮口， 在文丘里管縮口处产生负压，利用该负压为清洗机器人的真空吸盘抽气，实现 清洗机器人在所清洗壁面的吸附。
3. 根据权利要求1所述的一种用水射流原理实现清洗机器人抽气、驱动与 清洗的方法，其特征在于水流通过水射流抽气元件时，由于水射流抽气元件 内部细小喷嘴的节流作用，水射流抽气元件进口处液体压力升高，在该处将高 压水流引入液压驱动机构，为清洗机器人在清洗壁面的行走提供动力。
4. 根据权利要求1所述的一种用水射流原理实现清洗机器人抽气、驱动与 清洗的方法，其特征在于水射流抽气元件用于抽气的水流与引入液压驱动机 构水流，在完成各自功能后， 一起流入清洗机构，为壁面清洗提供用水。
全文摘要
本发明公开了一种用水射流原理实现清洗机器人抽气、驱动与清洗的方法。基于水流通过水射流抽气元件时所产生的进口增压、缩口负压的流体力学特性，利用缩口负压为清洗机器人的真空吸盘抽气，实现清洗机器人在所清洗壁面的吸附，将水射流抽气元件进口处高压引入液压驱动机构，为清洗机器人在清洗壁面的行走提供动力，流过水射流抽气元件用于抽气的水流与引入液压驱动机构水流，在完成各自功能后，一起流入清洗机构，为壁面清洗提供用水，以水流作为唯一外部动力源，实现清洗机器人的抽气、驱动、清洗三大功能，相比于背景技术，结构更为简单、可靠，降低了清洗机器人制造成本及对附属设施的依赖。
文档编号A47L11/00GK101491424SQ200910095878
公开日2009年7月29日 申请日期2009年2月16日 优先权日2009年2月16日
发明者付婧媛, 刘季霖, 林显克, 童章谦, 俊 邹, 顾大强 申请人:浙江大学