一种双重清洁式玻璃幕墙清洁机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是一种双重清洁式玻璃幕墙清洁机器人。

背景技术：

玻璃幕墙是当今世界最重要的装饰材料之一，已经被广泛地作为各类建筑物的户外墙体来使用，其赋予建筑物的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来，使建筑物能够从不同角度呈现出不同的色调，随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。由于空气中的粉尘、雨水中所夹带的灰尘、飞禽的排泄物等会逐渐地沉积到建筑物的幕墙表面，从而影响幕墙的美观性及建筑物外表的清洁程度；因此，对玻璃幕墙的清洁已经越来越受到人们的关注并逐渐形成了巨大的幕墙清洗市场。

目前对玻璃幕墙的清洁主要还是采用人工方式来完成的，即：将清洁人员从楼顶悬吊至建筑物的侧墙处后，由清洁人员人工对幕墙表面进行清理，此种方式不但存在整个过程清洁效率不高、危险系数大等问题，而且清洁成本偏高，也由此影响了玻璃幕墙的美观、清洁以及进一步发展的空间。针对此问题，目前市面上出现了一些能够对玻璃幕墙进行自动清洗的清洁机器人；然而，这些机器人由于受自身结构及功能设计不足等因素的限制，导致其普遍存在清洁方式单一、清洁效果差、结构复杂等问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种双重清洁式玻璃幕墙清洁机器人。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种双重清洁式玻璃幕墙清洁机器人，它包括一机架、一装设于机架背部侧的绳索上升器、至少一根沿玻璃幕墙的墙壁由上至下铺设并穿设于绳索上升器分布的吊索、两个相互间呈前后并行分布且分别沿左右方向穿设于机架的腹部侧的驱动轮毂总成、一沿左右方向装设于机架的腹部侧并位于两个驱动轮毂总成之间的扫盘总成以及至少一个吊装于机架上并位于机架的腹部侧的扫风装置；

所述扫盘总成包括一吊装于机架上的吊架、沿左右方向布置于机架的腹部侧并与吊架相连的横梁板和至少一根沿左右方向装设于横梁板的腹部侧面上的导向轨，每根所述导向轨均对应有一雨刮器，所述雨刮器的背部侧设置有一对位嵌合于导向轨上的导向槽，每个所述雨刮器均对应有一用于驱动雨刮器沿导向轨在左右方向作往复运动的传动装置。

优选地，所述传动装置包括装设于横梁板的腹部侧面上并与导向轨并行分布的传动齿条和沿前后方向装设于雨刮器上的驱动马达，所述驱动马达的输出轴装设有一用于与传动齿条相啮合的传动齿轮。

优选地，所述传动装置包括吊装于横梁板的腹部侧面且位于横梁板的左端侧的驱动马达、装设于驱动马达的输出轴上的主动皮带轮以及吊装于横梁板的腹部侧面且位于横梁板的右端侧的从动皮带轮，所述从动皮带轮通过一与导向轨并行分布的传动皮带与主动皮带轮相连，所述雨刮器与传动皮带相连。

优选地，所述雨刮器包括擦拭垫、吊块和吊臂，所述吊臂的一端固定于吊块的腹部侧面上、另一端通过一沿左右方向布置的转轴连接于擦拭垫的背部侧面上，所述导向槽开设于吊块的背部侧面上，所述驱动马达装设于吊块上；所述吊臂由一固定于吊块上的横置固定板部和一与擦拭垫相连的斜板部一体成型，所述斜板部由横置固定板部的后边沿朝横置固定板部的腹部侧作锐角弯折或钝角弯折后成型。

优选地，所述吊架包括限位拉杆器以及装设于限位拉杆器左端和右端的铰连轴，每个所述铰连轴均对应有一悬板组件，所述悬板组件包括上悬臂板和下悬臂板，所述上悬臂板的一端轴连于机架上、另一端与铰连轴相连，所述下悬臂板的一端轴连于横梁板上、另一端与铰连轴相连。

优选地，所述限位拉杆器包括一装设于机架上的限位马达及两根沿左右方向并行分布且错位分布的拉杆，所述限位马达的输出轴上装设有一位于两根拉杆之间的齿盘，每根所述拉杆的壁面上均开设有用于与齿盘相啮合的齿槽。

优选地，所述扫风装置包括吊装于机架上并位于机架的腹部侧的风罩以及装设于风罩内的风机，所述扫风装置共为两个且分别位于横梁板的前后两侧。

优选地，所述机架包括两个相互间呈左右并行分布的侧板架以及若干个装设于两个侧板架之间并将两个侧板架连为一体的横向板，每个所述侧板架的整体形状均呈“U”形，所述绳索上升器装设于横向板上，所述驱动轮毂总成穿设于两个侧板架分布，所述扫风装置通过一沿前后方向分布且位于两个侧板架之间的主梁板吊装于横向板上，所述吊架同时吊装于主梁板上。

由于采用了上述方案，本实用新型可利用扫风装置所提供的风力吹散墙壁上沉积的灰尘等固体沉积物，利用扫盘装置擦拭并清洗幕墙表面，实现机器人风洗和水洗擦拭的双重功能；其结构简单、功能丰富、清洁效果显著，具有很强的实用价值和市场推广价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构装配示意图；

图2是本实用新型实施例的主要结构的仰视平面示意图；

图3是本实用新型实施例在使用时的结构状态示意图；

图4是图3中A区域的局部放大示意图；

图5是本实用新型实施例的限位拉杆器的主要组成部件的结构状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图5所示，本实施例提供的一种双重清洁式玻璃幕墙清洁机器人，它包括一机架a、一装设于机架a的背部侧的绳索上升器b、至少一根沿玻璃幕墙c的墙壁由上至下铺设并穿设于绳索上升器b分布的吊索d、两个相互间呈前后并行分布且分别沿左右方向穿设于机架a的腹部侧的驱动轮毂总成e、一沿左右方向装设于机架a的腹部侧并位于两个驱动轮毂总成e之间的扫盘总成以及至少一个吊装于机架a上并位于机架的腹部侧的扫风装置f；其中，扫盘总成包括一吊装于机架a上的吊架、沿左右方向布置于机架a的腹部侧并与吊架相连的横梁板201和至少一根沿左右方向装设于横梁板201的腹部侧面上的导向轨202(本实施例优选为两根，当然也可根据预定的清扫面积设置为两根以上)，每根导向轨202均对应有一雨刮器203，在雨刮器203的背部侧设置有一对位嵌合于导向轨202上的导向槽(图中未标注)，每个雨刮器203均对应有一用于驱动雨刮器203沿导向轨203在左右方向作往复运动的传动装置。

在利用机器人对墙壁进行移动清洁时，可通过传动装置驱动雨刮器203在与机器人移动方向相垂直的方向进行往复移动，从而通过雨刮器203与玻璃幕墙c之间的紧密接触实现对墙壁的清洁清理，与此同时，扫风装置f同步动作以利用其所产生的风压将附着于墙壁上的灰尘或水渍等吹落(如当扫风装置f设置为两个时且分别位于扫盘装置的前后两侧，可利用位于扫盘装置前侧的扫风装置f预先清楚附着于墙壁上的灰尘，利用位于扫盘装置后侧的扫风装置对扫盘装置清理后的墙壁区域进行后续处理，如风干水渍等等)，以此可达到双重清理清洁的效果。而在需要利用本实施例的机器人对建筑物的玻璃幕墙c的墙壁进行清洁时(即安装本实施例的机器人时)，可事先将吊索d沿墙壁进行布置(如将吊索d的顶端固定于建筑物的楼顶、将底端固定于地面上，从而使吊索d顺着墙壁并呈直线分布)，并利用绳索上升器b将整个机器人吊挂在吊索d上；由于绳索上升器b的作用可保证机器人能够沿着吊索d的设置方向进行攀登，通过对绳索上升器b的功能设计(如采用目前市面上的应用于攀岩领域的自动上升器等)也可为机器人的运行提供一定的动力且同时配合驱动轮毂总成e的滚动效应，不但利用设置的吊索d可以起到辅助机器人定向行走的作用，防止机器人运动方向出现偏移，而且也能够有效防止因机器人从墙壁上脱离而造成的安全隐患，增强机器人在实际运用过程中的安全性。

为保证雨刮器203的运动效果，本实施例的传动装置可采用齿轮+齿条传动的方式，即：包括装设于横梁板201的腹部侧面上并与导向轨202并行分布的传动齿条204和沿前后方向装设于雨刮器203上的驱动马达205，在驱动马达205的输出轴装设有一用于与传动齿条204相啮合的传动齿轮206；从而可通过对驱动马达205的正反转控制来控制传动齿轮206进行转动，以利用传动齿轮206与传动齿条204的啮合关系来带动雨刮器203沿导向轨202进行往复移动，此种方式有利于提高对雨刮器203运动的精密性控制。当然，本实施例的传动装置也可采用皮带传动的方式(图中未示出此种方式的具体结构，其主要是利用皮带来带动雨刮器203沿导向轨202进行相应的移动)，即：包括吊装于横梁板201的腹部侧面且位于横梁板201的左端侧的驱动马达、装设于驱动马达的输出轴上的主动皮带轮以及吊装于横梁板201的腹部侧面且位于横梁板201的右端侧的从动皮带轮，从动皮带轮通过一与导向轨202并行分布的传动皮带与主动皮带轮相连，而雨刮器203则与传动皮带相连；以此，利用驱动马达所提供的动力可使传动皮带进行往复运动，当传动皮带带动雨刮器203移动至导向轨202的一端时，驱动马达作换向转动，由此可控制雨刮器203作往复运动。

为优化雨刮器203的结构，本实施例的雨刮器203包括擦拭垫2031、吊块2032和吊臂；其中，吊臂的一端固定于吊块2032的腹部侧面上、另一端则通过一沿左右方向布置的转轴2033连接于擦拭垫2031的背部侧面上，导向槽开设于吊块2032的背部侧面上，驱动马达205装设于吊块2032上；而吊臂由一固定于吊块2032上的横置固定板部2034和一与擦拭垫2031相连的斜板部2035一体成型，斜板部2035由横置固定板部2034的后边沿朝横置固定板部2034的腹部侧作锐角弯折或钝角弯折后成型(此种方式可使擦拭垫2031位于吊块2032的正下方或者位于吊块2032的侧方，当雨刮器203为两个或三个时，可在不增加导向轨202或者横梁板201本身尺寸的同时，将雨刮器203以并排的方式进行装设)；如此，可利用斜板部2035的弯折角度的不同将与其所连接的擦拭垫2031(相对于吊块2032)进行不同位置的排放，而由于斜板部2035与擦拭垫2031采用轴连的形式，在雨刮器203遇到墙壁上的凸起或者斜面时，可保证擦拭垫2031始终能够与墙壁进行紧密的接触。

为使雨刮器203能够向墙壁施加合理力度的压力，保证其对墙壁的擦拭效果，本实施例的吊架包括限位拉杆器以及装设于限位拉杆器左端和右端的铰连轴207，每个铰连轴207均对应有一悬板组件，而悬板组件则包括上悬臂板208和下悬臂板209，其中，上悬臂板208的一端轴连于机架a上、另一端与铰连轴207相连，而下悬臂板209的一端则轴连于横梁板201上、另一端与铰连轴207相连，从而可使悬板组件形成类似于“八”字形的结构，通过限位拉杆器不但可以保证悬板组件安装的稳定性，而且通过对限位拉杆器的长度的合理设置，可保持上悬臂板208与下悬臂板209之间的夹角角度，进而使擦拭垫2031紧贴墙壁。

当然，为增强悬板组件本身的张合角度的调节性，本实施例的限位拉杆器包括一装设于机架a上的限位马达210及两根沿左右方向并行分布且错位分布的拉杆211，限位马达210的输出轴上装设有一位于两根拉杆211之间的齿盘212，每根拉杆212的壁面上均开设有用于与齿盘212相啮合的齿槽，以此，可利用限位马达210所提供的动力带动齿盘212进行转动，由于两根拉杆211均与齿盘212相啮合，从而可控制两根拉杆211的整体长度，与此同时，由于铰连轴207的设置，在拉杆211的整体长度变短时，两个铰连轴207相对靠拢，从而因悬板组件的张开角度变小而使得雨刮器203远离墙壁，反之则雨刮器203靠近紧贴墙壁并保持一定的压力。

为最大限度地简化整个机器人的结构，本实施例的扫风装置f包括吊装于机架a上并位于机架a的腹部侧的风罩213以及装设于风罩213内的风机(图中未示出)，扫风装置f共为两个且分别位于横梁板201的前后两侧。

另外，为进一步地优化整个机器人的结构，尤其是利用机架a为机器人的其他组成机构或者装置提供装配空间，本实施例的机架a包括两个相互间呈左右并行分布的侧板架111以及若干个装设于两个侧板架111之间并将两个侧板架111连为一体的横向板112，每个侧板架111的整体形状均呈“U”形，绳索上升器b装设于横向板112上并位于两个侧板架111之间的上方空间，驱动轮毂总成e穿设于两个侧板架分布，扫风装置f则通过一沿前后方向分布且位于两个侧板架111之间的主梁板113吊装于横向板112上，而吊架则同时吊装于主梁板113上。在机器人运行过程中，可利用扫风装置e所提供的风力吹散墙壁上沉积的灰尘等固体沉积物，利用扫盘装置擦拭并清洗幕墙表面，实现机器人风洗和水洗擦拭的双重功能。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。