自动擦窗机器人的制作方法
【专利摘要】自动擦窗机器人，属于智能机器人领域。包括螺杆等，螺杆的上部通过螺母与机架紧固连接，螺杆的下部通过联轴器与升降驱动电机连接；直线轴承通过轴承座安装在导向杆上；导向杆与轮架固定连接；轮毂通过法兰盘与轮子驱动电机连接；密封圈安装在轴承上；轮轴固定安装在机架上，且轮轴与轮毂之间通过滑块连接；气管安装在轮轴的中部，轮毂转到滑块的位置时，吸盘与气管的一端接通；机架上固定安装有超声波振子、喷嘴、刮板。本设计的新型自动擦窗机器人应用自动控制技术自动完成窗户玻璃清洁工作。其减少了人的劳动量，降低了高空作业的危险性，适合家庭、公共场所等。其操作简单，维护成本低，适合推广使用。
【专利说明】自动擦窗机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型属于智能机器人领域，特别是涉及到一种用于玻璃窗清洁的机器人。【背景技术】
[0002]随着人类的进步和城市现代化的迅速发展，为了有更广阔的的居住空间，各种摩天大厦相继进入人们的生活，建筑外观越来越多采用玻璃幕墙。再者人们对居住环境采光要求越来越高，使窗户面积越来越大，这使清洁工作变得更加困难和危险，工作量更大。由此产生了很多相应的产品，专利号为90225944.X的《双面擦玻璃器》的实用新型专利、专利号为200720102489.9的实用新型专利《手持式双层玻璃清洁器》、专利号为91225238.3的实用新型专利《擦窗玻璃器》等为手动式擦窗器，通过人把持机构来完成窗户的清洁工作；专利号为201220306674.0的实用新型专利《擦玻璃装置》、专利号为90213384.5的实用新型专利《电动擦玻璃器》采用的自动完成玻璃清洁工作，可是存在不能跨越窗框和更换清洗擦窗布等缺点。专利号为201220457176.6的实用新型专利《一种新型雾化擦玻璃装置》虽然采用了超声波方式将水雾化来清洁玻璃，可是还是手持机构，没有达到智能化和自动化。
[0003]综上所述，现有技术中亟需要一种新的技术方案来解决这些问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题为:提供一种适应高空玻璃窗、玻璃墙清洁作业，具有在单层或多层玻璃窗上行走、清洁和跨窗功能的玻璃窗清洁机器人。
[0005]自动擦窗机器人，其特征是:包括螺杆、联轴器、直线轴承、升降驱动电机、轮毂、密封圈、滑块、轮轴、吸盘、气管、导向杆、轮架、轮子驱动电机、机架、超声波振子、刮板，
[0006]所述的螺杆的上部通过螺母与机架紧固连接，螺杆的下部通过联轴器与升降驱动电机连接；所述的直线轴承通过轴承座安装在导向杆上；所述的导向杆与轮架固定连接；其中螺母、螺杆、联轴器、轴承座、直线轴承、升降驱动电机、导向杆、轮架构成越障机构；
[0007]所述的轮毂通过法兰盘与轮子驱动电机连接；所述的密封圈安装在轴承上；所述的轮轴固定安装在机架上，且轮轴与轮毂之间通过滑块连接；所述的气管安装在轮轴的中部，轮毂转到滑块的位置时，吸盘与气管的一端接通；所述的机架上固定安装有超声波振子、喷嘴、刮板；其中轮毂、法兰盘、轴承、密封圈、滑块、轮轴、吸盘、气管、轮子驱动电机构成运动机构。
[0008]所述的气管的另一端与真空泵相连。
[0009]所述的越障机构和运动机构通过数据线与单片机连接。
[0010]通过上述设计方案本实用新型可以带来如下有益效果:根据现有技术的不足和缺陷，本设计提供一种新型自动擦窗机器人，应用自动控制技术自动完成窗户玻璃清洁工作。它减少了人的劳动量，降低了高空作业的危险性，使人从窗户玻璃清洁工作中脱离出来，适合家庭、公共场所等。本设计操作简单，维护成本低，适合推广使用。
[0011]本实用新型的智能自动擦窗机器人。它可以代替人完成繁琐的窗户清洁工作，尤其适合高空和面积较大的窗户或玻璃墙。
[0012]本产品属于智能化小型机器人，和目前的同类产品比较，本产品的优势在于:1、具有越障功能，机器人可以在带有窗框的窗户上进行自动跨越清洗工作；2、清洗机构用超声波振子产生的震动来代替目前产品上的抹布，不仅玻璃清洗效果更佳，而且省去了换洗抹布的工作；3、运动灵活，轮子既可以在被擦物体上运动，也可以吸附在被擦物体表面，两个功能集一身，使整体结构变得小巧紧凑。4、整个机构具有智能化和自动化，机器人按着运动路径自动完成擦窗任务。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的说明:
[0014]图1为本实用新型自动擦窗机器人的结构示意图。
[0015]图2为本实用新型自动擦窗机器人的结构示意图。
[0016]图3为本实用新型自动擦窗机器人的控制系统示意图。
[0017]图中1-螺母、2-螺杆、3-联轴器、4-轴承座、5-直线轴承、6-升降驱动电机、7-轮毂、8-法兰盘、9-轴承、10-密封圈、11-滑块、12-轮轴、13-吸盘、14-气管、15-导向杆、16-轮架、17-轮子驱动电机、18-机架、19-超声波振子、20-喷嘴、21-刮板。
【具体实施方式】
[0018]参照附图3，机器人通过传感器信息采集，计算自身在窗户上的位置，给出运动轨迹控制方案。机器人实时读取气压传感器数据，分析判断机器人吸附玻璃的状态。机器人上装的加速度传感器用于检测机器人是否处于坠落状态，若是则做出应急措施。机器人通过距离测量自动完成清洗、转向、跨越窗户边框、启动和停止清洁机构等动作。当完成玻璃清洁工作后机器人会回到起始位置，方便使用。
[0019]参照附图2，
[0020]自动擦窗机器人的机械结构由机架、一次清洁机构、越障机构、运动机构和二次清洁机构组成。一次清洁机构利用超声波振子的震动作用对玻璃进行首次清洁，;二次清洁机构利用刮板完成二次清洁作业，使窗户表面达到清洁、光亮的目的；越障机构可以使轮子实现跨越窗框等的越障功能，已达到清洁相邻窗户的作用，或适应弧形形状的玻璃清洁目的；运动机构可以使机器人在玻璃上行走，达到将窗子全部位置清洁到的目的。
[0021 ] 越障机构是由附图1里螺母1、螺杆2、联轴器3、轴承座4、直线轴承5、升降驱动电机6、导向杆15、轮架组成16。升降驱动电机6通过联轴器3与螺杆2连接带动螺杆2转动，使螺杆2和螺母I之间产生相对的移动，从而使轮架16实现上下运动，完成跨窗越障动作，或使机器人在弧形玻璃上行走。
[0022]运动机构是由附图1里轮毂7、法兰盘8、轴承9、密封圈10、滑块11、轮轴12、吸盘13、气管14、轮子驱动电机组成17。轮轴12固定在机架18上，中间开有通气孔，气管14安装于气孔内，轮毂7通过法兰盘8与轮子驱动电机17相连，产生转动，轮轴12与轮毂7之间通过滑块11连接，当轮毂7转到滑块11位置，使吸盘13与轮轴12的气管14连接，气管14的右端与真空泵相连，使吸盘13产生负压，牢牢的吸附在玻璃上。随着轮毂7的转动，使吸盘13不断的与玻璃进行吸合与断开，保证了轮子在玻璃表面的行走。[0023]一次清洁机构利用超声波振子使贴于窗户表面的储水装置里的水产生震动完成一次清洁工作，再由二次清洁机构即刮板完成玻璃表面的二次清洁。
【权利要求】
1.自动擦窗机器人，其特征是:包括螺杆(2)、联轴器(3)、直线轴承(5)、升降驱动电机(6)、轮毂(7)、密封圈(10)、滑块(11)、轮轴(12)、吸盘(13)、气管(14)、导向杆(15)、轮架(16),轮子驱动电机(17)、机架(18)、超声波振子(19)、刮板(21)， 所述的螺杆(2)的上部通过螺母(I)与机架(18)紧固连接，螺杆(2)的下部通过联轴器(3)与升降驱动电机(6)连接；所述的直线轴承(5)通过轴承座(4)安装在导向杆(15)上；所述的导向杆(15)与轮架(16)固定连接；其中螺母(I)、螺杆(2)、联轴器(3)、轴承座(4)、直线轴承(5)、升降驱动电机(6)、导向杆(15)、轮架(16)构成越障机构； 所述的轮毂(7)通过法兰盘(8)与轮子驱动电机(17)连接；所述的密封圈(10)安装在轴承(9)上；所述的轮轴(12)固定安装在机架(18)上，且轮轴(12)与轮毂(7)之间通过滑块(11)连接；所述的气管(14)安装在轮轴(12)的中部，轮毂(7)转到滑块(11)的位置时，吸盘(13)与气管(14)的一端接通；所述的机架(18)上固定安装有超声波振子(19)、喷嘴(20)、刮板(21);其中轮毂(7)、法兰盘(8)、轴承(9)、密封圈(10)、滑块(11)、轮轴(12)、吸盘(13)、气管(14)、轮子驱动电机(17)构成运动机构。
2.根据权利要求1所述的自动擦窗机器人，其特征是:所述的气管(14)的另一端与真空泵相连。
3.根据权利要求1所述的自动擦窗机器人，其特征是:所述的越障机构和运动机构通过数据线与单片机连接。
【文档编号】A47L1/02GK203379066SQ201320409326
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月10日 优先权日:2013年7月10日
【发明者】杜微, 陈 光, 刘博 , 魏泽忠, 徐往, 陆旭东 申请人:长春工程学院