本發(fā)明涉及高空幕墻清洗領(lǐng)域，特別涉及一種高空玻璃幕墻清洗機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著大型高層建筑在城市中不斷增多，玻璃幕墻的使用越來越頻繁。建筑采用的玻璃幕墻，對建筑有較好的美化效果。然而，在擁有良好的外觀效果的同時(shí)，玻璃幕墻的清洗卻成為一個(gè)較大且不可回避的問題。就清洗方式而言，目前國內(nèi)的高空玻璃幕墻清洗公司基本還是靠人工清洗，這種方法必須使用高空吊籃、吊板、升降機(jī)等運(yùn)載工具。這樣不僅增大了清洗工作的成本，而且大大提高了清洗人員的工作難度和危險(xiǎn)性。新聞報(bào)道中，因外墻清洗而發(fā)生的人身安全事故時(shí)有發(fā)生，在我們心中不斷敲響警鐘。因此，一個(gè)更為優(yōu)良的外墻清洗方式是現(xiàn)在迫切需要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠，能提高工作效率的高空玻璃幕墻清洗機(jī)器人。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種高空玻璃幕墻清洗機(jī)器人，其特征在于：包括腳部固定機(jī)構(gòu)、腿部仿生機(jī)構(gòu)、身體連接機(jī)構(gòu)、灰塵清掃與收集機(jī)構(gòu)，所述腳部固定機(jī)構(gòu)與所述腿部仿生機(jī)構(gòu)的下端活動(dòng)連接，所述腿部仿生機(jī)構(gòu)分布在身體連接機(jī)構(gòu)的外周，模擬螞蟻的腿部形態(tài)實(shí)現(xiàn)行走，并與身體連接機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接，所述灰塵清掃與收集機(jī)構(gòu)安設(shè)在身體連接機(jī)構(gòu)內(nèi)。

按上述技術(shù)方案，所述腳部固定機(jī)構(gòu)包括吸盤爪，在吸盤爪的下端設(shè)有球弧形彈性體，所述球弧形彈性體與吸盤爪的下端周向相連，使球弧形彈性體的一側(cè)形成彈性空腔，在球弧形彈性體的另一側(cè)設(shè)有銜鐵，在吸盤爪內(nèi)位于銜鐵的上方對應(yīng)設(shè)有一電磁鐵，所述電磁鐵包括鐵芯和線圈，線圈內(nèi)通入電流吸引銜鐵帶動(dòng)彈性空腔上移擴(kuò)大其內(nèi)部體積，從而大氣壓將吸盤爪固定于玻璃幕墻上。

按上述技術(shù)方案，所述吸盤爪的上端通過球鉸連接機(jī)構(gòu)與腿部仿生機(jī)構(gòu)相連。

按上述技術(shù)方案，所述腿部仿生機(jī)構(gòu)包括第一腿部和第二腿部，所述第一腿部的一端與腳部固定機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接，另一端通過腿部第一關(guān)節(jié)與第二腿部相連，第二腿部與身體連接機(jī)構(gòu)通過腿部第二關(guān)節(jié)與身體連接機(jī)構(gòu)相連，所述第一腿部通過第一舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述第二腿部通過第二舵機(jī)驅(qū)動(dòng)。

按上述技術(shù)方案，所述身體連接機(jī)構(gòu)包括殼體，在殼體周向方向設(shè)置的多個(gè)腿部安裝槽，用于與腿部仿生機(jī)構(gòu)相連，在殼體內(nèi)設(shè)有容置腔，所述灰塵清掃與收集機(jī)構(gòu)安設(shè)在容置腔內(nèi)。

按上述技術(shù)方案，所述灰塵清掃與收集機(jī)構(gòu)包括扇葉、篩板、毛刷，所述扇葉和毛刷安設(shè)在篩板的兩側(cè)，所述篩板固設(shè)在身體連接機(jī)構(gòu)的殼體內(nèi)，所述扇葉帶動(dòng)毛刷旋轉(zhuǎn)，在身體連接機(jī)構(gòu)的外殼上設(shè)有灰塵收集部件，所述灰塵收集部件安設(shè)在扇葉的上方。

按上述技術(shù)方案，所述灰塵收集部件為海綿。

按上述技術(shù)方案，所述扇葉成對設(shè)置，兩者旋轉(zhuǎn)方向相反。

本發(fā)明所取得的有益效果為：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，可滿足當(dāng)前玻璃幕墻清掃的需求，大大減少人力成本，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化清洗作業(yè)，提高了工作效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的腳部固定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的腳部固定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的腿部仿生機(jī)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的身體連接機(jī)構(gòu)正視示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的身體連接機(jī)構(gòu)俯視示意圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的灰塵清掃與收集機(jī)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種高空玻璃幕墻清洗機(jī)器人，包括腳部固定機(jī)構(gòu)1、腿部仿生機(jī)構(gòu)2、身體連接機(jī)構(gòu)4、灰塵清掃與收集機(jī)構(gòu)3、控制裝置。

所述腳部固定機(jī)構(gòu)采用了馬登保半球原理，通過形成壓力差將腳部與玻璃幕墻緊緊固定住。具體的，如圖2、3所示，所述腳部固定機(jī)構(gòu)包括吸盤爪17，在吸盤爪17的下端設(shè)有球弧形彈性體7，所述球弧形彈性體7與吸盤爪的下端周向相連，使球弧形彈性體7的一側(cè)形成彈性空腔，在球弧形彈性體的另一側(cè)固定有銜鐵8，在吸盤爪17內(nèi)位于銜鐵的上方對應(yīng)設(shè)有一電磁鐵，所述電磁鐵包括鐵芯5和線圈6，當(dāng)機(jī)器人在玻璃幕墻上行走需要將對應(yīng)腿部固定時(shí)，電磁鐵被通入強(qiáng)度合適的電流產(chǎn)生相應(yīng)的磁力，吸引腔室上方的銜鐵。銜鐵由于磁力產(chǎn)生一個(gè)向上的位移，將彈性空腔內(nèi)的空間擴(kuò)大，由于其中的氣體物質(zhì)的量前后保持不變，彈性膜與玻璃幕墻之間形成一個(gè)空腔，內(nèi)部氣壓相應(yīng)降低，與腔室外形成一個(gè)較大的壓力差，從而將腳部牢牢固定在玻璃幕墻上，達(dá)到穩(wěn)定可靠的固定效果。

所述腿部仿生機(jī)構(gòu)，采用普通黑蟻?zhàn)鳛檠芯繉ο?，根?jù)的螞蟻腿部的關(guān)節(jié)的自由度關(guān)系，可以通過舵機(jī)來模擬關(guān)節(jié)處的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)螞蟻的腿部形態(tài)，機(jī)器人的每條腿都可以簡化成如圖4所示的形態(tài)，即將每條腿簡化為三自由度。如圖4所示，所述腿部仿生機(jī)構(gòu)包括第一腿部18和第二腿部19，所述第一腿部18的一端與吸盤爪17通過球鉸連接機(jī)構(gòu)9活動(dòng)相連，另一端通過腿部第一關(guān)節(jié)10與第二腿部19相連，第二腿部19與身體連接機(jī)構(gòu)通過腿部第二關(guān)節(jié)11與身體連接機(jī)構(gòu)相連，所述第一腿部18通過第一舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述第二腿部19通過第二舵機(jī)驅(qū)動(dòng)。

所述身體連接機(jī)構(gòu)用于將機(jī)器人各個(gè)部分連接在一起，使得整體能協(xié)同工作。具體的，如圖5、6所示，其包括殼體20，在殼體20周向方向設(shè)置的6個(gè)腿部安裝槽，13用于與腿部第二關(guān)節(jié)11相連，在殼體內(nèi)設(shè)有容置腔，所述灰塵清掃與收集機(jī)構(gòu)安設(shè)在容置腔內(nèi)。

本實(shí)施例中，所述灰塵清掃與收集機(jī)構(gòu)包括扇葉14、篩板15、毛刷16，所述扇葉14和毛刷16安設(shè)在篩板15的兩側(cè)，所述篩板15固設(shè)在殼體20內(nèi)，所述扇葉14成對設(shè)置，兩者旋轉(zhuǎn)方向相反，所述扇葉帶動(dòng)毛刷旋轉(zhuǎn)，毛刷的毛較為細(xì)長，且刷毛的中后部位硬度較大的硬質(zhì)毛，前端為硬度較小的軟質(zhì)毛，這種設(shè)計(jì)避免了在旋轉(zhuǎn)清理過程中刷毛由于離心力而纏結(jié)在一起，達(dá)到較好的清理效果。篩板15上有大小合適的篩孔，灰塵由此通過。扇葉旋轉(zhuǎn)同時(shí)帶動(dòng)毛刷旋轉(zhuǎn)，毛刷清理掉的灰塵受到風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)形成的吸力被吸入上方。在身體連接機(jī)構(gòu)的外殼上設(shè)有灰塵收集部件，所述灰塵收集部件安設(shè)在扇葉的上方。其中，可以選擇灰塵收集部件為吸塵性較好的吸塵海綿。當(dāng)灰塵被吸入后，通過海綿將灰塵收集過濾，達(dá)到較好的除塵效果。除塵海綿由殼體20外壁的六個(gè)卡爪固定，便于拆卸與安裝，且吸塵海綿成本低，易清理，十分適用于灰塵的過濾。