一种高空清洁机器人的制作方法

本发明涉及一种高空清洁机器人。

背景技术：

现在市面上的清洁机器人很多，就目前国内外的研究情况来看，这种机器人主分为三类。第一类是高空壁面轨道式，通常在建楼时就将高空壁面轨道安装到外墙高空壁面上，当进行外高空壁面清洗作业时，通过固定在楼顶的悬臂吊车装置拖动使清洗机器人沿着高空壁面导轨上下运动来完成清洗工作，然而安装在外墙高空壁面的轨道却限制了高楼的结构并大大地影响了整体建筑的外观，同时也限制了清洗机器人的应用范围；第二类是真空吸附高空清洁机器人，依靠真空吸盘将机器人吸附到外墙高空壁面上，通过自身的移动机构在高空壁面上运动来完成清洗工作，这种机器人又可分为单吸盘和多吸盘两种吸附移动方式然而由于采用真空泵抽真空的方法，使得对真空吸盘的密封性要求较高，结构复杂，造价昂贵，而且工作的可靠性和对高空壁面的适应性也较差。第三类是磁吸附高空清洁机器人，这种清洗机器人是依靠磁吸附材料吸附到高空壁面上，通常具有较强的吸附力，通过磁性履带、轮子、吸盘或足式结构可以实现在高空壁面上的吸附移动，并完成清洗作业，但这种机器人只能在特定材料的高空壁面上工作，因而应用范围受到了极大的限制。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种高空清洁机器人，能适应多样的工作条件。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高空清洁机器人，包括机体和设置在机体上的控制系统，所述机体的底部设有清洁抹布，所述机体上设有与控制系统连接的轴流式负压风机、驱动机体横向行走的横向行走机构、驱动机体纵向行走的纵向行走机构，所述轴流式负压风机工作状态下产生的推力作用于机体，使高空清洁机器人紧贴在竖直的工作面上。

进一步的，所述高空清洁机器人还包括扣件，所述扣件包括基体、设置在基体上的卡扣和棘轮机构，所述基体上设有转轴，所述棘轮机构包括设置在转轴上的棘轮和设置在基体上棘爪，所述转轴上缠绕有拉绳，所述拉绳连接所述机体。

进一步的，所述纵向行走机构包括行走轮和驱动行走轮的输出电机。

进一步的，所述横向行走机构包括驱动电机、输出轴、轴承座和设置在轴承座上的滚轮，所述滚轮上设有履带，所述轴承座的上端转动连接有第一连接臂，所述轴承座的下端转动连接有第二连接臂，所述第一连接臂与机体的上部转动连接，所述第二连接臂与机体的下部转动连接，所述机体上转动连接有液压杆，所述液压杆与第一连接臂转动连接，所述输出轴与驱动电机和滚轮通过万向接头连接。

进一步的，所述轴流式负压风机包括电机和与电机连接的风轮，所述风轮包括内轮毂和设置内轮毂周向的叶片，所述叶片的扭转角度d满足以下公式：

其中，r1为叶片长度，r2为内轮毂半径，h为叶片高度。

进一步的，所述机体上设有储液罐和液压泵，所述机体的周向侧壁间隔设有若干出水孔，所述液压泵通过水管连接所述储液罐和出水孔。

进一步的，所述出水孔处设有用于引导喷射水流扩散的导流机构。

进一步的，所述导流机构包括由所述机体外壁延伸出的前导流板，所述出水孔至少部分位于所述前导流板在机体内壁的正投影内，所述前导流板由其中部向周向两端呈弧形延伸。

进一步的，所述前导流板朝向所述出水孔一侧设有至少一个用于引导喷射水流周向扩散的导流面，所述导流面为斜面或者曲面。

进一步的，所述导流机构还包括连接在所述前导流板两侧的侧挡板，所述前导流板两侧的侧挡板之间的间距沿着喷射水流方向逐渐增加。

本发明的有益效果：

本发明的高空清洁机器人，包括机体和设置在机体上的控制系统，机体的底部设有清洁抹布，机体上设有与控制系统连接的轴流式负压风机、驱动机体横向行走的横向行走机构、驱动机体纵向行走的纵向行走机构，轴流式负压风机工作状态下产生的推力作用于机体2使高空清洁机器人紧贴在竖直的工作面上。通过横向行走机构或纵向行走机构8驱动机体移动对工作面进行清洁。该机器人既需要具有可学以适用于各类的建筑墙壁，具有较强的通用性、适应性和较高的清洗效率。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明的仰视图；

图3为本发明中横向行走机构的结构示意图；

图4为本发明中扣件的结构示意图；

图5为本发明中导流机构的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

参考1和图2，所示的一种高空清洁机器人，包括机体2和设置在机体2上的控制系统6和开关1，开关1控制控制系统6，机体2的底部设有清洁抹布9，机体2上设有与控制系统6连接的轴流式负压风机4、驱动机体2横向行走的横向行走机构3、驱动机体2纵向行走的纵向行走机构8，轴流式负压风机4工作状态下产生的推力作用于机体2，使高空清洁机器人紧贴在竖直的工作面上。通过横向行走机构3或纵向行走机构8驱动机体2移动对工作面进行清洁。该机器人既需要具有可学以适用于各类的建筑墙壁，具有较强的通用性、适应性和较高的清洗效率。

参考图4，为防止清洁机器人在作业过程中遇到不可预计的情况而吸附失效，对高楼底下的行人造成威胁。高空清洁机器人还包括扣件10.1，扣件包括基体、设置在基体上的卡扣和棘轮机构，基体上设有转轴，棘轮机构包括设置在转轴上的棘轮10.2和设置在基体上棘爪10.3，转轴上缠绕有拉绳，拉绳连接机体2。扣件与固定物固定在一起，高空清洁机器人意外下落的时候，由于棘爪10.3对棘轮10.2的阻挡，拉绳不会拉伸，高空清洁机器人不会掉落至地面上。

本发明中纵向行走机构8包括行走轮和驱动滚轮转动的输出电机5，输出电机驱动行走轮滚动以带动机体2行走。

参考图2和图3，横向行走机构3包括驱动电机、输出轴33、轴承座32和设置在轴承座32上的滚轮，滚轮上设有履带7，轴承座32的上端转动连接有第一连接臂31，轴承座32的下端转动连接有第二连接臂35，第一连接臂31与机体2的上部转动连接，第二连接臂35与机体2的下部转动连接，机体2上转动连接有液压杆34，液压杆34与第一连接臂31转动连接，输出轴33与驱动电机和滚轮通过万向接头连接。液压杆34驱动第一连接臂31向下转动，第一连接臂31带动轴承座32以及其上的滚轮和履带7向下动作，使得履带7的底面低于行走轮的底面，此时驱动电机通过输出轴33驱动滚轮和履带7，横向行走机构3可驱动机体2移动；当液压杆34驱动第一连接臂31向上转动，第一连接臂31带动轴承座32以及其上的滚轮和履带7向上动作，使得履带7的底面高于行走轮的底面，此时由纵向行走机构8驱动机体2移动。优选的工作时，当正常工作时，控制系统控制轴流式负压风机4持续运动；履带7下降后，履带7运转使机体2向左运动1米后，履带7升起；行走轮带动机体2向上运动30厘米后，履带7下降，履带7运转使机体2向右运动1米，履带7升起，行走轮带动机体2向上运动30厘米，如此往复运动。

其中，轴流式负压风机4包括电机和与电机连接的风轮，风轮包括内轮毂和设置内轮毂周向的叶片，叶片的扭转角度d满足以下公式：

其中，r1为叶片长度，r2为内轮毂半径，h为叶片高度。

该状态下轴流式负压风机4工作时的负压风力最强，更加贴合气动状态，能够降低叶片涡流的产生，有效提升同尺寸规格下的风机风量，节能率提高10％～15％，提升风机效率，

参考图5，还在机体,上设有储液罐和液压泵，机体的周向侧壁间隔设有若干出水孔21，液压泵通过水管连接储液罐和出水孔21。液压泵工作使得储液罐中的清洁液中出水孔喷射而出，对工作面进行冲刷。

且出水孔21处设有用于引导喷射水流周向扩散的导流机构。喷射的清洁液经过导流机构的阻挡和引导使得水流扩散，清洁更大的区域。

导流机构包括由机体2外壁延伸出的前导流板22，出水孔21至少部分位于前导流板22在机体2外壁的正投影内，前导流板22由其中部向周向两端呈弧形延伸。因此出水孔21喷射水流时，前导流板22能对至少部分水流产生阻挡作用，以影响喷射水流的流速和方向。前导流板22的中部与出水孔21相对，出水孔21的喷射水流先与前导流板22的中部接触，由于前导流板22为弧形，因此利于水流朝前导流板22的两端扩散，水流沿前导流板22扩展而增大了水流的宽度。

前导流板22朝向出水孔21一侧设有至少一个用于引导喷射水流周向扩散的导流面222，导流面222为斜面或者曲面。前导流板22能对喷淋孔所喷射的水流形成阻挡，且前导流板22能引导水流的喷射方向。

且导流机构还包括连接在前导流板22两侧的侧挡板23，前导流板22两侧的侧挡板23之间的间距沿着喷射水流方向逐渐增加。因此可引导水流的宽度逐渐扩展。

通过上述实施例，本发明的目的已经被完全有效的达到了。熟悉该项技术的人士应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。