一种智能擦窗机器人的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种智能擦窗机器人。

背景技术：

随着现代化城市的发展，尤其是高层建筑的兴起，高层建筑越发普遍，但随之而来的高层窗户和围墙的清洁难度也越来越大，单纯利用人工来进行清洁处理存在极高的危险性，同时耗费大量的人力物力，工作效率也低；

现阶段，不同种类的擦窗机器人应运而生，已能够替代人工高危作业，进行擦窗处理，但是多数擦窗机器人都无法携带水箱，需事先人为对窗户进行湿润处理，并且为防止高空坠落，需配备繁琐的安全绳等问题。

技术实现要素：

为了克服上述技术问题，本发明提供一种智能擦窗机器人，包括：机身、遥控装置、螺旋桨、激光雷达、控制器、供电模块、通讯模块、驱动模块、电机、支架及擦窗单元；其特征在于，所述擦窗单元包括：水箱、固定架及轻触开关；

所述固定架为a型，所述固定架的两自由端分别与所述支架的一边及所述水箱的一边固定，所述水箱位于所述支架上方，所述水箱顶部设置有注水孔，底部设置若干排水孔。

所述固定架的顶端与所述机身固定，所述机身位于所述支架中部，所述螺旋桨固定于所述机身外缘侧，所述激光雷达、控制器、供电模块、通讯模块、驱动模块、电机设置于所述机身上，所述支架各边外侧的两端分别设置有用于检测碰撞的所述轻触开关；

所述供电模块为所述激光雷达、控制器、通讯模块驱动模块及电机供电，所述控制器接收来自轻触开关、所述激光雷达、通讯模块发送的信息，所述控制器根据接收的信息向所述驱动模块发送指令并控制所述电机驱动所述螺旋桨转动。

进一步地，还包括，用于固定清洁布料的活动挡板，所述活动挡板卡接于所述支架侧面。

进一步地，还包括，用于检测电量的电量预警模块及用于检测飞行高度的气压计传感器，所述电量预警模块及所述气压计传感器均设置于所述机身内部。

进一步地，所述水箱还包括：气压平衡空，所述气压平衡空设置于所述水箱上方。

进一步地，所述水箱还包括：用于平衡所述水箱内部水分的若干缓冲件，所述缓冲件一端固定于所述水箱顶部，另一端与所述水箱的底部不接触。

进一步地，所述水箱为矩形环状，矩形各边中空并连通。

进一步地，还包括用于检测所述水箱水位的传感器。

本发明解决了智能擦窗机器人在工作过程中无法自携带水箱进行独立工作以及易坠落等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明智能擦窗机器人结构示意图；

图2为本发明智能擦窗机器人擦窗单元结构示意图；

图3为本发明智能擦窗机器人与水箱的结构示意图；

图4为本发明智能擦窗机器人的水箱剖视图；

图5为本发明智能擦窗机器人与水箱的爆炸图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种智能擦窗机器人，包括：机身1、遥控装置、螺旋桨2、激光雷达1-2、控制器1-3、供电模块、通讯模块、驱动模块、电机、支架5-1及擦窗单元5；其特征在于，所述擦窗单元5包括：水箱6、固定架7及轻触开关5-3；

所述固定架7为a型，所述固定架7的两自由端分别与所述支架5-1的一边及所述水箱6的一边固定，所述水箱6位于所述支架5-1上方，所述水箱6顶部设置有注水孔6-1，底部设置若干排水孔6-3。

所述固定架7的顶端与所述机身1固定，所述机身1位于所述支架5-1中部，所述螺旋桨2固定于所述机身1外缘侧，所述激光雷达1-2、控制器1-3、供电模块、通讯模块、驱动模块、电机设置于所述机身1上，所述支架5-1各边外侧的两端分别设置有用于检测碰撞的所述轻触开关5-3；

所述供电模块为所述激光雷达1-2、控制器1-3、通讯模块、驱动模块、及电机供电，所述控制器1-3接收来自轻触开关5-3、所述激光雷达1-2、通讯模块发送的信息，所述控制器1-3根据接收的信息向所述驱动模块发送指令并控制所述电机驱动所述螺旋桨2转动。

进一步地，还包括，用于固定清洁布料的活动挡板5-2，所述活动挡板5-2卡接于所述支架5-1侧面。

具体而言，如图2所示，所述支架5-1为四个矩形板拼接而成的矩形环状结构，构成四个擦窗面，可进行交替擦窗；如图1所示，所述水箱6为内部中空的闭合管路，所述固定架7为a型，其两个自由端分别固定所述水箱6及所述支架5-1的内侧，所述固定架7所述水箱6位于所述支架5-1的下方，所述水箱6顶部设置有注水孔6-1，并配有密封盖，底部设置有若干排水孔6-3，在排水孔6-3处粘贴有片状毛巾布料堵住小孔，依靠液体的重力和毛巾布料的毛细现象，液体将缓慢渗透流出达到缓慢漏液的效果，流出的水将固定于所述活动挡板上的清洁布料浸湿，实现更好的擦窗功能；

所述机身1为圆盘状，所述机身1的侧面固定于四个所述固定架7的顶部，使所述机身1位于所述支架5-1中间位置，四个所述螺旋桨2等间距固定于所述机身侧面，如图2所示，四个所述活动挡板5-2为形状，可分别活动卡接于所述支架5-1的四个矩形板上，所述活动挡板5-2可拆卸更换，每个所述活动挡板5-2上设置有凸起5-4，海绵层8可固定于所述凸起5-4上，清洁布料9可通过魔术贴固定于所述海绵层8上，从而对玻璃进行清洁处理，本实施例中的遥控装置可为遥控器也可为移动终端的app，所述遥控装置通过所述通讯模块(蓝牙或wifi通讯方式)与所述控制器即单片机通讯，通过操作所述遥控装置控制所述控制器1-3向所述驱动模块发送指令，所述驱动模块控制所述电机带动四个所述螺旋桨2进行运转，进而实现智能擦窗机器人的飞行(此部分为现有技术，本实施例不做具体限定)，所述遥控装置遥控智能擦窗机器人飞到需清洁的玻璃位置，所述支架5-1的每一边的外侧两端均设置所述轻触开关5-3，当某个轻触开关触碰玻璃或其他平面时，所述轻触开关5-3会使能，该使能信息会通过io(输入/输出)端口发送给控制器1-3，会向所述控制器1-3发送“1”信息，而其他未触碰的轻触开关发送的是“0”信息时，所述控制器1-3立即控制所述的电机动作，使发送“1”信息的轻触开关所在的一面进行擦窗动作，控制器1-3给电机发送擦窗指令，驱动四个电机旋转，带动螺旋桨2转动，使智能擦窗机器人的擦窗面的清洁布料贴紧玻璃，在垂直面上，按照“n”或“z”类似“弓”字形状飞行，从上到下，水平移动后，再从下到上；或者从左到右，垂直移动后，再从右到左。每次水平或垂直移动的距离为70％的清洁布料的宽度，即小于每个清洁布料的宽度，保证擦窗过程无未擦到的缝隙；并且，每隔5分钟俯视顺时针旋转90°切换到另一个固定清洁布料的所述活动挡板，保证擦窗毛巾的清洁度。

并采用六轴陀螺仪传感器为飞行器提供了必须的姿态数据，所述激光雷达1-2实现对周围环境的360°全方位扫描测距检测，从而获得周围环境的高精度轮廓信息，实现机器人的建图并通过usb转串口的通信方式与所述控制器1-3进行数据传输，以防止智能擦窗机器人与障碍物的碰撞。

进一步地，还包括，用于检测电量的电量预警模块及用于检测飞行高度的气压计传感器，所述电量预警模块及所述气压计传感器均设置于所述机身1内部。

具体而言，在擦窗过程中，所述电量预警模块实时监测所述供电模块的电池电量信息，当电量低于预设电量值时，将“电量低”报警信息发送给控制器，控制器再将报警信息通过通信模块下发给遥控装置，等待用户通过遥控装置控制智能擦窗机器人降落；若在规定时间内收不到用户的降落指令，则控制器采集所述激光雷达1-2发来的周围物体轮廓信息和气压计传感器发来的智能擦窗机器人最近降落平面的垂直高度数据，如10米。控制器控制电机驱动所述螺旋桨2旋转，使智能擦窗机器人匀速平衡垂直降落到最近平面，此时气压计传感器数据显示高度数据为0米。并持续将报警信息和紧急降落信息下发给遥控装置。

进一步地，所述水箱6还包括：气压平衡空6-2，所述气压平衡空6-2设置于所述水箱6上方。

进一步地，所述水箱6还包括：用于平衡所述水箱6内部水分的若干缓冲件6-4，所述缓冲件6-4一端固定于所述水箱6顶部，另一端与所述水箱6的底部不接触。

进一步地，所述水箱6为矩形环状，矩形各边中空并连通。

进一步地，还包括用于检测所述水箱6水位的传感器。

如图3及图4所示，所述气压平衡孔6-2与所述排水孔6-3分别位于所述水箱6的上方和下方，平衡了水箱内部的气压，使得水能够更好的排出；

为了使智能擦窗机器人在飞行时不因所述水箱内部的水分的剧烈晃动而影响其正常运行，在所述水箱6内部等间距设置若干缓冲件6-4，本实施例中，所述缓冲件6-4为圆柱筒状，所述缓冲件6-4与所述水箱6底部留有使得水能够进行流动的缝隙，因水的流动范围很小，进而使得在运动时产生的冲击力变小，进而稳定了智能擦窗机器人的飞行状态。

所述传感器即液位计设置于所述水箱(6)内部，所述控制器1-3预设低水位数值，当所述传感器采集的实时数值小于等于预设低水位值时，所述控制器向所述遥控装置发送水位低报警信息，用以提示加水操作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。