智能攀爬清潔機器人的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種智能攀爬清潔機器人。
【背景技術】
[0002]隨著城鎮化得提速，高層建筑的不斷增多，高層建筑中的窗戶外側清潔日益迫切。當前通常通過人工進行清潔，這樣的人工清潔存在極大的人身危險。另外，許多場館的建筑設計為了美觀采用了大面積的玻璃外墻，增加了清潔困難，而且采用人工擦拭耗時較長，因此急需機械化智能化的工具代替人工。
[0003]目前國內并沒有太多關于攀爬清潔機器人的相關技術。其中雖然有部分攀爬機器人，但是多集中于容易攀爬的結構，比如風電塔桿(公開號CN102887186B)，管道內壁(公開號CN103615630B)，粗糙壁面(公開號CN104354780A)都能，這些情況下都容易通過機械結構的設計形成合適的抓力來完成攀爬。這些不適于對在玻璃面或者外墻面上缺少抓握的物體表面上攀爬。
[0004]另外，當前的市場上開始出現少量的用于玻璃擦拭的攀爬機器人。但是目前的該技術仍處于起步階段，仍然存在不少如下的問題，1)只能擦拭一面窗戶，不能翻越窗框，需要人工取下再安裝到另外一面窗戶上，從而使得用戶體驗性差，該機器人不是用于窗戶面較多的場合，2)目前機器人采用電磁吸附技術或靜態氣壓吸附技術，前者操作困難，不能用于較厚玻璃，后者要求玻璃面平整不能有波紋花樣，這些要求限制了目前機器人的使用，3)目前的機器人對于玻璃面水分有一定的要求，如果水分太多，機器人將會打滑甚至脫落。因此，當前的攀爬機器人對被擦拭體的要求比較高，使用范圍窄，工作效率低。
【發明內容】
[0005]本發明是針對現有技術中存在的問題而提出的，其目的在于提供一種能夠用于多種被擦拭體的智能攀爬清潔機器人。
[0006]為實現本發明的目的采用如下的技術方案。
[0007]技術方案1的智能攀爬清潔機器人，具有機器人本體、履帶和中央控制器，在所述機器人本體的內部形成有多個氣壓倉，所述氣壓倉在所述機器人本體的底部形成開口，在所述機器人本體上安裝有對所述氣壓倉的氣壓進行調控的氣壓調節機構氣壓調節機構，所述氣壓調節機構包括旋轉電機以及與所述旋轉電機連接的葉片，所述履帶安裝在所述機器人本體的底部，位于多個所述氣壓倉的兩側，用于使所述智能攀爬清潔機器人前進或后退，所述中央控制器安裝在所述機器人本體中對所述智能攀爬清潔機器人的整體進行控制。
[0008]技術方案2的智能攀爬清潔機器人，在技術方案1的智能攀爬清潔機器人中，所述履帶與履帶驅動電機連接，所述履帶由底層、防滑層以及位于所述底層和所述防滑層之間的柔性電極構成。
[0009]技術方案3的智能攀爬清潔機器人，在技術方案1或2的智能攀爬清潔機器人中，所述機器人本體具有多個，多個所述機器人本體并排排列且通過跨越控制機構連接，所述跨越控制機構包括障礙檢測裝置、將相鄰的所述機器人本體連接的機械臂以及驅動所述機械臂轉動的多個機械臂驅動電機，所述機械臂的一端經由所述機械臂驅動電機與一個所述機器人本體的底面的在行進方向上的一端連接，所述機械臂的另一端經由所述機械臂驅動電機與另一個所述機器人本體的底面的在行進方向上的另一端連接，所述障礙檢測裝置設置在所述機器人本體的外周壁上，在所述障礙物檢測裝置檢測出存在障礙物時，所述中央控制器驅動所述機械臂驅動電機通過所述機械臂抬升使一部分機器人本體上升或下降。
[0010]技術方案4的智能攀爬清潔機器人，在技術方案2的智能攀爬清潔機器人中，所述機器人本體具有2個，位于2個所述機器人本體的底部的履帶中的外側的2個履帶為主動履帶，位于2個所述機器人本體的底部的履帶中的內側的2個履帶為從動履帶。
[0011]技術方案5的智能攀爬清潔機器人，在技術方案4的智能攀爬清潔機器人中，通過1個氣壓調節機構對多個所述氣壓倉的氣壓進行調節。
[0012]與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果。
[0013]根據技術方案1的智能攀爬清潔機器人，其具有機器人本體、履帶和中央控制器，在機器人本體的內部形成有多個氣壓倉，通過氣壓調節機構對氣壓倉的氣壓進行調節，在機器人本體的底部安裝履帶，使智能攀爬清潔機器人前進或后退。
[0014]通過這樣的智能攀爬清潔機器人，在工作過程中，旋轉電機帶動葉片進行高速旋轉，從而在底部形成高速氣流，于是將會產生氣壓差，以及隨之而來的吸附力。與當前的多采用的靜態氣壓吸附方式相比，靜態氣壓吸附需要嚴格保證氣腔的氣密性，所以不能適用于凹凸不平的表面，而本發明的動態氣壓吸附的方法，可以在氣密性不是很好的時候仍然保持足夠的吸力，所以可以用于凹凸不平的表面，拓寬攀爬機器人的工作范圍。
[0015]另外，與當前的使用的電磁吸附方式相比，電磁智能作用在鐵磁性物質表面，所以如果想吸附在玻璃上的話需要在玻璃的兩面同時施加相反極性的電磁，從而產生支持力，但是這要求在玻璃的兩個表面同時能夠接觸到，這樣不能夠擦拭某些只能接觸到一個表面的玻璃。本發明采用的空氣吸附方法不存在此項問題，其工作只要求接觸到玻璃的一個表面即可。
[0016]另外，由于在機器人本體的底部分成多個獨立的氣壓倉，所以當經過裂縫或者通孔時，在該裂縫或者通孔的單個氣壓倉的氣壓會突然降低，該機器可以只關閉該氣壓倉，保持其他氣壓倉的正常吸力，從而保持整個機器人本體的強大吸附力，不會因為單個小裂縫或者通孔導致整體的失效。
[0017]因此，本發明的智能攀爬清潔機器人能夠對具有花紋或表面不平整的玻璃進行擦拭，能夠適用更多的情況，應用范圍廣。
[0018]另外，根據技術方案2的智能攀爬清潔機器人，履帶底層、防滑層以及位于底層和防滑層之間的柔性電極構成。這樣通過電極釋放電壓，從而在履帶上能夠產生較強的吸附力，此時在玻璃表面比較濕潤的情況下，也能夠保證智能攀爬清潔機器人可靠地吸附在玻璃上，防止打滑，因此進一步擴大了玻璃的適用范圍，應用更廣。
[0019]另外，根據技術方案3的智能攀爬清潔機器人，機器人本體具有多個，這些機器人本體并排排列且通過跨越控制機構連接，跨越控制機構包括機械臂以及機械臂驅動電機，機械臂的一端經由機械臂驅動電機與一個機器人本體的底面的在行進方向上的一端連接，機械臂的另一端經由機械臂驅動電機與另一個機器人本體的底面的在行進方向上的另一端連接。
[0020]通過這樣的跨越控制機構，跨越機構采用兩個電機驅動的機械臂以跨越窗框。在跨越過程中，通過布置于機器人本體的四周和下方的紅外測距以及接觸傳感器檢測障礙物(窗框)的位置，控制器控制兩個電機相互配合，保持一個機器人本體的吸附，抬升另一個機器人本體的，跨越過后的本體將會吸附在新的玻璃或者墻面上，原有表面的機器人本體被移送過來，從而實現障礙物的跨越。
[0021]從而與現有技術相比，本發明的智能攀爬清潔機器人能夠翻閱窗框等障礙物，不需要人工取下再安裝到另外的窗戶上，能夠進行連續進行擦拭，工作效率高。
[0022]另外，根據技術方案4的智能攀爬清潔機器人，機器人本體具有2個，外側的履帶為主動履帶，內側的履帶為從動履帶。從而能夠使用最少的履帶驅動電機實現行走，減輕智能攀爬清潔機器人整體的重量，更加易于吸附，穩定性更高，成本更低。
[0023]另外，根據技術方案5的智能攀爬清潔機器人，通過1個氣壓調節機構對多個氣壓倉的氣壓進行調節。這樣能夠在實現穩定的調壓的情況下，減少氣壓調節機構的數量，進一步降低了智能攀爬清潔機器人整體的重量，增加了穩定性，降低了成本。
【附圖說明】
[0024]圖1是表示本發明的智能攀爬清潔機器人的俯視示意圖。
[0025]圖2是表示本發明的智能攀爬清潔機器人的仰視示意圖。
[0026]圖3是表示本發明的智能攀爬清潔機器人的側視示意圖。
[0027]圖4是表示本發明的智能攀爬清潔機器人的動態吸附方式的原理圖。
[0028]圖5是表示本發明的智能攀爬清潔機器人的履帶的放大結構示意圖。
[0029]圖6是表示本發明的智能攀爬清潔機器人的跨越控制機構的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面，基于【附圖說明】作為本發明的一個例子的智能攀爬清潔機器人。
[0031]圖1是表示本發明的智能攀爬清潔機器人的俯視示意圖。圖2是表示本發明的智能攀爬清潔機器人的仰視示意圖。圖3是表示本發明的智能攀爬清潔機器人的側視示意圖。圖4是表示本發明的智能攀爬清潔機器人的動態吸附方式的原理圖。圖5是表示本發明的智能攀爬清潔機器人的履帶的結構示意圖。圖6是表示本發明的智能攀爬清潔機器人的跨越控制機構的原理不意圖。
[0032]如圖1至圖6所示，本發明的智能攀爬清潔機器人具有機器人本體10、履帶20和中央控制器