一种家居玻璃清洗机器人及其应用方法与流程

本发明涉及一种家居玻璃清洗机器人及其应用方法，属于玻璃清洗技术领域。

背景技术：

现代建筑楼层越来越高，由于对采光的需求较高，一般外墙会全部或部分采用玻璃幕墙。户外玻璃幕墙面，易粘上灰尘，影响美观，需要定时清洗。现有的清洗玻璃幕墙的方法，一般是采用人工，悬挂绳索，从顶楼往下逐层清洗。这种高空作业，具有极大的危险性，同时需要耗费大量的人力。

传统的擦玻璃装置，例如擦玻璃机器人，可以通过吸附单元吸附在玻璃上进行工作。常见的吸附单元包含固定在擦玻璃装置底部的吸盘。如果吸盘的材质采用软质材料，如橡胶，硅胶等，这些弹性材质虽然能够使机器很好的吸附，但因其摩擦系数比较大，擦玻璃装置往往因为无法克服吸盘与玻璃之间较大的摩擦力而导致擦玻璃装置走不动，或者运行不畅，影响擦玻璃装置的性能。常见的吸附单元包含固定在擦玻璃装置底部的吸盘。如果吸附单元采用内外双层吸盘的结构，当擦玻璃装置工作时，真空泵分别对内、外吸盘连续抽气，使内吸盘内形成负压室，使内、外吸盘之间形成外负压室，从而使擦玻璃装置吸附在玻璃上。但是，由于内吸盘的内、外侧都是负压室，如果内、外负压室不能产生足够的压差使内吸盘牢固的吸附在玻璃上，一旦外吸盘失效，擦玻璃装置就会从玻璃上摔落。也有的擦玻璃机器采用履带行走系统，但是履带行走系统运动方向较为单一，限制了擦玻璃机器的运动方向，运动不灵活，并且无法跨越玻璃边框，导致清洁效率低、效果差。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题：针对传统的擦玻璃机器人采用吸盘吸附，无法克服吸盘与玻璃之间较大的摩擦力而运行不畅，而采用履带行走，方向单一，限制了擦玻璃机器的运动方向的问题，本发明将玻璃内侧驱动装置上可调电磁铁和玻璃外侧清洗装置上的永磁铁分别对称贴在待擦洗玻璃两侧，启动调节电机控制电流大小来调节可调电磁铁的磁性，使可调电磁铁和永磁铁相互吸引将玻璃内侧驱动装置、玻璃外侧清洗装置固定在玻璃上，固定完成后启动漫反射光电开关传感器，传感器发射光信号到灰尘污渍上，光源返回传感器，再将检测信号传递给喷头，喷头将储水箱中的水通过喷嘴喷洒在灰尘污渍处，此时通过遥控器将信号传递给遥控接收器，接受信号后，驱动电机启动，带动驱动前轮和驱动后轮运动，使玻璃外侧的整个装置在万向轮的引导下前进，玻璃上的污渍先经玻璃外侧清洗装置前端的海绵擦清洗擦拭，再经玻璃外侧清洗装置尾端的橡胶刮板将脏水刮除，即可完成对玻璃的清洗。本发明改变可调电磁铁和永磁铁的引力，避免出现因引力过强导致玻璃外侧清洗装置与玻璃窗间摩擦力大难以移动的问题，且本发明带有万向轮，运行方向不受限制，运动灵活，具有广阔的应用前景。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：

一种家居玻璃清洗机器人，包括玻璃内侧驱动装置和玻璃外侧清洗装置，玻璃内侧驱动装置的内部平行装有两部驱动电机，装置前部的驱动电机两端装有驱动前轮，尾部的驱动电机两端装有驱动后轮，在玻璃内侧驱动装置两侧平行安装有两条可调电磁铁，在玻璃外侧清洗装置的两侧平行安装有两条永磁铁，并且在玻璃外侧清洗装置的四个角落上各有一个万向轮，而玻璃外侧清洗装置前端装有海绵擦，尾部装有橡胶刮板，在尾部两个万向轮正中装有漫反射光电开关传感器，而前部两个万向轮正中装有喷头，喷头侧面均匀分布有喷嘴，整个玻璃外侧清洗装置的壳体是一个储水箱，装置前部的驱动电机上还装有遥控接收器，调节电机通过调节电线连接在玻璃内侧驱动装置两侧的两条可调电磁铁上。

一种家居玻璃清洗机器人的应用方法：首先将玻璃内侧驱动装置上的可调电磁铁和玻璃外侧清洗装置上的永磁铁分别对称贴在待擦洗玻璃两侧，启动调节电机控制电流大小来调节可调电磁铁的磁性，使可调电磁铁和永磁铁相互吸引从而将玻璃内侧驱动装置和玻璃外侧清洗装置固定在玻璃上，固定完成后启动漫反射光电开关传感器，传感器发射光信号到灰尘污渍上，光源返回传感器，再将检测信号传递给喷头，喷头将储水箱中的水通过喷嘴喷洒在灰尘污渍处，此时通过遥控器将信号传递给遥控接收器，遥控接收器接受信号后，驱动电机启动，带动驱动前轮和驱动后轮运动，同时在磁力作用下，玻璃外侧清洗装置随着玻璃内侧驱动装置在万向轮的滚动下进行运动，玻璃上的污渍先经玻璃外侧清洗装置前端的海绵擦清洗擦拭，再经玻璃外侧清洗装置尾端的橡胶刮板将脏水刮除，即可完成对玻璃的清洗。所述的驱动电机共有两个，分别控制驱动前轮和驱动后轮。

所述的遥控接收器共有两个，分别控制两个驱动电机。

通过控制两个驱动电机同方向同速度正转、反转来实现玻璃外侧清洗装置的正反向行走。

通过控制两个驱动电机同方向不同速度旋转来实现玻璃外侧清洗装置的转弯。

所述的调节电机通过调节电线来调节可调电磁铁的磁性，从而改变可调电磁铁和永磁铁的引力，消除因引力过强导致玻璃外侧清洗装置与玻璃窗间摩擦力大难以移动的问题。

所述的喷嘴共有20个，均匀分布在喷头的四周，使水可以呈放射状喷出。

本发明的应用：首先将玻璃内侧驱动装置上可调电磁铁和玻璃外侧清洗装置上的永磁铁分别对称贴在待擦洗玻璃两侧，启动调节电机控制电流大小来调节可调电磁铁的磁性，使可调电磁铁和永磁铁相互吸引将玻璃内侧驱动装置、玻璃外侧清洗装置固定在玻璃上，固定完成后启动漫反射光电开关传感器，传感器发射光信号到灰尘污渍上，光源返回传感器，再将检测信号传递给喷头，喷头将储水箱中的水通过喷嘴喷洒在灰尘污渍处，此时通过遥控器将信号传递给遥控接收器，接受信号后，驱动电机启动，带动驱动前轮和驱动后轮运动，使玻璃外侧的整个装置在万向轮的引导下前进，玻璃上的污渍先经玻璃外侧清洗装置前端的海绵擦清洗擦拭，再经玻璃外侧清洗装置尾端的橡胶刮板将脏水刮除，即可完成对玻璃的清洗。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的家居玻璃清洗机器人用电磁铁吸引代替了传统擦玻璃机器人采用的吸盘吸附方式，通过改变电流大小来调整可调电磁铁的磁力大小，从而调整可调电磁铁和永磁铁的引力，使整个装置可以自由运行，避免出现因引力过强导致玻璃外侧清洗装置与玻璃窗间摩擦力大难以移动的问题；

（2）本发明的家居玻璃清洗机器人用万向轮替代了传统擦玻璃机器人所用的履带行动方式，运行方向不受限制，运动灵活，避免了采用履带行走，方向单一，限制了擦玻璃机器的运动方向的问题，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明玻璃外侧清洗装置的立体图。

图2为本发明玻璃内侧驱动装置的俯视图。

其中，1、玻璃内侧驱动装置；2、玻璃外侧清洗装置；3、驱动电机；4、驱动前轮；5、可调电磁铁；6、永磁铁；7、万向轮；8、橡胶刮板；9、漫反射光电开关传感器；10、储水箱；11、喷头；12、海绵擦；13、驱动后轮；14、遥控接收器；15、喷嘴；16、调节电机；17、调节电线。

具体实施方式

一种家居玻璃清洗机器人，包括玻璃内侧驱动装置1和玻璃外侧清洗装置2，玻璃内侧驱动装置1的内部平行装有两部驱动电机3，装置前部的驱动电机3两端装有驱动前轮4，尾部的驱动电机3两端装有驱动后轮13，在玻璃内侧驱动装置1两侧平行安装有两条可调电磁铁5，在玻璃外侧清洗装置2的两侧平行安装有两条永磁铁6，并且在玻璃外侧清洗装置2的四个角落上各有一个万向轮7，而玻璃外侧清洗装置2前端装有海绵擦12，尾部装有橡胶刮板8，在尾部两个万向轮7正中装有漫反射光电开关传感器9，而前部两个万向轮7正中装有喷头11，喷头11侧面均匀分布有喷嘴15，整个玻璃外侧清洗装置2的壳体是一个储水箱10，装置前部的驱动电机3上还装有遥控接收器14，调节电机16通过调节电线17连接在玻璃内侧驱动装置1两侧的两条可调电磁铁5上。一种家居玻璃清洗机器人的应用方法：首先将玻璃内侧驱动装置1上的可调电磁铁5和玻璃外侧清洗装置2上的永磁铁6分别对称贴在待擦洗玻璃两侧，启动调节电机16控制电流大小来调节可调电磁铁5的磁性，使可调电磁铁5和永磁铁6相互吸引从而将玻璃内侧驱动装置1和玻璃外侧清洗装置2固定在玻璃上，固定完成后启动漫反射光电开关传感器9，传感器发射光信号到灰尘污渍上，光源返回传感器，再将检测信号传递给喷头11，喷头11将储水箱10中的水通过喷嘴15喷洒在灰尘污渍处，此时通过遥控器将信号传递给遥控接收器14，遥控接收器14接受信号后，驱动电机3启动，带动驱动前轮4和驱动后轮13运动，同时在磁力作用下，玻璃外侧清洗装置2随着玻璃内侧驱动装置1在万向轮7的滚动下进行运动，玻璃上的污渍先经玻璃外侧清洗装置2前端的海绵擦12清洗擦拭，再经玻璃外侧清洗装置2尾端的橡胶刮板8将脏水刮除，即可完成对玻璃的清洗。其中驱动电机3共有两个，分别控制驱动前轮4和驱动后轮13。遥控接收器14共有两个，分别控制两个驱动电机3。通过控制两个驱动电机3同方向同速度正转、反转来实现玻璃外侧清洗装置2的正反向行走。通过控制两个驱动电机3同方向不同速度旋转来实现玻璃外侧清洗装置2的转弯。调节电机16通过调节电线17来调节可调电磁铁5的磁性，从而改变可调电磁铁5和永磁铁6的引力，消除因引力过强导致玻璃外侧清洗装置2与玻璃窗间摩擦力大难以移动的问题。喷嘴15共有20个，均匀分布在喷头11的四周，使水可以呈放射状喷出。