本實用新型涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種自動攀爬式玻璃幕墻清潔機器人。

背景技術(shù)：

玻璃幕墻是當今世界最重要的裝飾材料之一，已經(jīng)被廣泛地作為各類建筑物的戶外墻體來使用，其賦予建筑物的最大特點是將建筑美學、建筑功能、建筑節(jié)能和建筑結(jié)構(gòu)等因素有機地統(tǒng)一起來，使建筑物能夠從不同角度呈現(xiàn)出不同的色調(diào)，隨陽光、月色、燈光的變化給人以動態(tài)的美。

由于空氣中的粉塵、雨水中所夾帶的灰塵、飛禽的排泄物等會逐漸地沉積到建筑物的幕墻表面，從而影響幕墻的美觀性及建筑物外表的清潔程度；因此，對玻璃幕墻的清潔已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注并逐漸形成了巨大的幕墻清洗市場。

然而，目前對玻璃幕墻的清潔主要還是采用人工方式來完成的，即：將清潔人員從樓頂懸吊至建筑物的側(cè)墻處后，由清潔人員人工對幕墻表面進行清理，此種方式不但存在整個過程清潔效率不高、危險系數(shù)大等問題，而且清潔成本偏高，也由此影響了玻璃幕墻的美觀、清潔以及進一步發(fā)展的空間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種自動攀爬式玻璃幕墻清潔機器人。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種自動攀爬式玻璃幕墻清潔機器人，它包括一機器人軀體、一裝設(shè)于機器人軀體的尾端部以用于對墻壁進行清潔的擺尾清潔裝置以及兩個對稱地裝設(shè)于機器人軀體的左右兩側(cè)以用于帶動機器人軀體和擺尾清潔裝置同時在墻壁上進行移動的臂腳攀爬裝置；每個所述臂腳攀爬裝置均包括氣缸驅(qū)動臂、聯(lián)動臂以及軸連于聯(lián)動臂兩端的真空吸盤，所述氣缸驅(qū)動臂的動力輸出端軸連于聯(lián)動臂的中部，所述氣缸驅(qū)動臂的本體軸連于機器人軀體的左側(cè)或右側(cè)的中部；所述氣缸驅(qū)動臂驅(qū)動聯(lián)動臂以位于機器人軀體的頭端側(cè)的真空吸盤為中心作旋轉(zhuǎn)運動。

優(yōu)選地，所述擺尾清潔裝置包括一擺尾馬達、一絲桿、一Y型波紋管、一拉伸驅(qū)動器以及兩個擺臂，所述拉伸驅(qū)動器裝設(shè)于機器人軀體的尾端部上并位于機器人軀體的背部側(cè)，兩個所述擺臂的頭端同時通過一聯(lián)軸器軸連于拉伸驅(qū)動器上，每個所述擺臂的尾端均軸連有一掃盤，所述Y型波紋管的共用端穿設(shè)于機器人軀體內(nèi)、兩個分支端分別與對應(yīng)的掃盤相連，所述擺尾馬達裝設(shè)于機器人軀體的尾端部上并位于兩個擺臂的頭端部之間，所述絲桿的頭端通過一第一萬向節(jié)與擺尾馬達的輸出軸相連，且所述絲桿上套接有一螺紋套，每個所述擺臂的尾端部上均軸連有一拉桿，兩個所述拉桿的頭端均與螺紋套相連。

優(yōu)選地，每個所述擺臂的尾端部上均裝設(shè)有一用于驅(qū)動掃盤相對于對應(yīng)的擺臂進行轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)馬達，每個所述掃盤的軸桿上且位于擺臂的背部均裝設(shè)有一第一錐形齒，每個所述旋轉(zhuǎn)馬達的輸出軸上均裝設(shè)有一用于與對應(yīng)的第一錐形齒對位嚙合的第二錐形齒。

優(yōu)選地，所述機器人軀體包括軀干殼體以及裝設(shè)于軀干殼體的頭端的液劑存儲箱，所述液劑存儲箱通過一貫穿于軀干殼體分布的液管與Y型波紋管的共用端相連，所述液管內(nèi)裝設(shè)有一用于將液劑存儲箱的液劑輸送至Y型波紋管內(nèi)的液壓泵，所述Y型波紋管的兩個分支端分別連接有一液劑噴射罩，所述液劑噴射罩包覆于掃盤的其中一段圓周壁上；所述氣缸驅(qū)動臂的本體軸連于軀干殼體的左側(cè)中部或右側(cè)中部，所述聯(lián)軸器裝設(shè)于軀干殼體的尾端部上并位于機器人軀體的背部側(cè)。

優(yōu)選地，所述拉伸驅(qū)動器包括裝設(shè)于機器人軀體的尾端部上并位于機器人軀體的背部側(cè)的拉伸馬達、通過第二萬向節(jié)裝設(shè)于拉伸馬達上的螺紋桿以及套接于螺紋桿上的內(nèi)螺紋套筒，兩個所述擺臂的頭端同時通過聯(lián)軸器軸連于內(nèi)螺紋套筒的尾端部上。

優(yōu)選地，所述機器人軀體的尾端面上還裝設(shè)有一攝像頭。

由于采用了上述方案，本實用新型通過氣缸驅(qū)動臂伸縮時所產(chǎn)生的動力來驅(qū)動聯(lián)動臂帶動其中一個真空吸盤以另一個真空吸盤為中心作旋轉(zhuǎn)運動，利用兩個真空吸盤輪番吸附的作用實現(xiàn)機器人向前或向后移動，當兩個真空吸盤同時吸附在幕墻上時，擺尾清潔裝置動作即可對幕墻進行清潔清理；其結(jié)構(gòu)簡單緊湊、以吸附于幕墻上的方式實現(xiàn)自動爬行，無需清潔人員直接對玻璃幕墻進行清潔，在保證清潔效果的同時，也利于提高清潔效果及降低危險系數(shù)，具有很強的實用價值和市場推廣價值。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的平面透視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A區(qū)域的局部放大示意圖；

圖3是本實用新型實施例的運動裝置的運行軌跡示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

如圖1至圖3所示，本實施例提供的一種自動攀爬式玻璃幕墻清潔機器人，它包括一機器人軀體a、一裝設(shè)于機器人軀體a的尾端部以用于對墻壁進行清潔的擺尾清潔裝置b以及兩個對稱地裝設(shè)于機器人軀體a的左右兩側(cè)以用于帶動機器人軀體a和擺尾清潔裝置b同時在墻壁上進行移動的臂腳攀爬裝置c；其中，每個臂腳攀爬裝置c均包括氣缸驅(qū)動臂1、聯(lián)動臂2以及軸連于聯(lián)動臂2兩端的真空吸盤3(其可采用目前市面上流行的具有自動抽真空和排氣功能的吸盤，其主要由真空泵、轉(zhuǎn)換閥和吸盤等部件構(gòu)成)，氣缸驅(qū)動臂1的動力輸出端軸連于聯(lián)動臂2的中部，氣缸驅(qū)動臂1的本體則軸連于機器人軀體a的左側(cè)或右側(cè)的中部。在初始狀態(tài)下，每個臂腳攀爬裝置c中的兩個真空吸盤3之間相對于機器人軀體a呈頭尾直線分布的狀態(tài)并且同時吸附于幕墻上；當機器人進行攀爬動作時，兩個臂腳攀爬裝置c作同步動作，即通過控制使位于機器人軀體a頭端側(cè)的真空吸盤3牢固地吸附在幕墻上，而位于機器人軀體a的尾端側(cè)的真空吸盤3則釋放壓力以脫離幕墻(為更為清晰地描述整個機器人的運動過程，將原始狀態(tài)下位于機器人軀體a頭端側(cè)的真空吸盤3定義為3a、位于尾端側(cè)的真空吸盤3定義為3b)，此時氣缸驅(qū)動臂1作推送伸出動作(即氣缸的動力軸被向外推出)，從而驅(qū)動聯(lián)動臂2帶動真空吸盤3b以真空吸盤3a為中心作旋轉(zhuǎn)運動，當真空吸盤3b到達距離機器人軀體a的極限位置時，氣缸驅(qū)動臂1作拉動縮回動作(即氣缸的動力軸縮回)，從而使真空吸盤3b繞過真空吸盤3a并最終位于真空吸盤3a的頭端側(cè)，而后控制真空吸盤3b吸附在幕墻上；而在氣缸驅(qū)動臂1作拉動縮回動作的同時，其也同時帶動位于機器人軀體a發(fā)生位置移動(即朝真空吸盤3a的頭端側(cè)運動)，如此往復(fù)即可實現(xiàn)機器人軀體a帶動擺尾清潔裝置b向前移動或向后移動；當兩個真空吸盤3同時吸附于幕墻上時，擺尾清潔裝置b動作以對幕墻進行清潔。

作為一個優(yōu)選方案，本實施例的擺尾清潔裝置b包括一擺尾馬達4、一絲桿5、一Y型波紋管6、一拉伸驅(qū)動器以及兩個擺臂7，其中，拉伸驅(qū)動器裝設(shè)于機器人軀體a的尾端部上并位于機器人軀體a的背部側(cè)，兩個擺臂7的頭端同時通過一聯(lián)軸器8軸連于拉伸驅(qū)動器上，每個擺臂7的尾端均軸連有一掃盤9，Y型波紋管6的共用端穿設(shè)于機器人軀體a內(nèi)、兩個分支端分別與對應(yīng)的掃盤9相連，擺尾馬達4則裝設(shè)于機器人軀體a的尾端部上并位于兩個擺臂7的頭端部之間，絲桿5的頭端通過一第一萬向節(jié)10與擺尾馬達4的輸出軸相連，且絲桿5上套接有一螺紋套11，每個擺臂7的尾端部上均軸連有一拉桿12，兩個拉桿12的頭端均與螺紋套11相連。當機器人通過真空吸盤3吸附于預(yù)定位置后，擺尾馬達4帶動絲桿5轉(zhuǎn)動，從而使螺紋套11在絲桿5上產(chǎn)生位置移動，由于拉桿12的作用會使得兩個擺臂7以聯(lián)軸器8為基點進行相對的閉合或者展開，可使掃盤9發(fā)生位置移動，進而實現(xiàn)對玻璃幕墻的清理；同時，利用Y型波紋管6可為清潔藥劑的供給提供通道，如在掃盤9移動的過程中，利用波紋管向掃盤9注射藥劑，以使機器人的清潔功能最大化。

為進一步增強掃盤9對玻璃幕墻的擦拭效果，在每個擺臂7的尾端部上均裝設(shè)有一用于驅(qū)動掃盤9相對于對應(yīng)的擺臂7進行轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)馬達13，在每個掃盤9的軸桿上且位于擺臂7的背部均裝設(shè)有一第一錐形齒14，相應(yīng)地，在每個旋轉(zhuǎn)馬達13的輸出軸上均裝設(shè)有一用于與對應(yīng)的第一錐形齒14對位嚙合的第二錐形齒15。以此，在擺臂7自身運動的同時，也可通過對驅(qū)動馬達13的啟閉或正反轉(zhuǎn)控制，并利用錐形齒之間的嚙合效果，使掃盤9能夠進行精密的正反轉(zhuǎn)運動，從而利用掃盤9與玻璃幕墻緊密的貼合效果以及掃盤9在徑向方向的移動和軸向方向的反復(fù)轉(zhuǎn)動效果，實現(xiàn)對玻璃幕墻的反復(fù)擦拭清潔。

為優(yōu)化整個機器人的性能，本實施例的機器人軀體a包括軀干殼體16以及裝設(shè)于軀干殼體16的頭端的液劑存儲箱17；其中，液劑存儲箱17通過一貫穿于軀干殼體16分布的液管18與Y型波紋管6的共用端相連，同時在液管18內(nèi)裝設(shè)有一用于將液劑存儲箱17內(nèi)的液劑輸送至Y型波紋管6內(nèi)的液壓泵19，而Y型波紋管6的兩個分支端則分別連接有一液劑噴射罩20，液劑噴射罩20包覆于掃盤9的其中一段圓周壁上；氣缸驅(qū)動臂1的本體軸連于軀干殼體16的左側(cè)中部或右側(cè)中部，聯(lián)軸器8裝設(shè)于軀干殼體16的尾端部上并位于機器人軀體a的背部側(cè)。以此，通過對機器人軀體a的組成結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，可利用軀干殼體16為機器人的主要組成機構(gòu)提供安裝空間及位置，利用液劑存儲箱17則可存放清潔劑等藥劑，通過液壓泵19和Y型波紋管6將藥劑直接泵入相應(yīng)的液劑噴射罩20內(nèi)，以最終將藥劑注入掃盤9內(nèi)。

為增強擺尾清潔裝置b的可調(diào)節(jié)性，以通過擴大其運動的范圍來增加清潔面積，本實施例的拉伸驅(qū)動器包括拉伸馬達21、通過第二萬向節(jié)22裝設(shè)于拉伸馬達21上的螺紋桿23以及套接于螺紋桿23上的內(nèi)螺紋套筒24，兩個擺臂7的頭端則同時通過聯(lián)軸器8軸連于內(nèi)螺紋套筒24的尾端部上。以此，通過拉伸馬達21所提供的動力，可使螺紋桿23在內(nèi)螺紋套筒24內(nèi)發(fā)生位置移動，進而使擺尾清潔裝置c可相對于機器人軀體a沿頭端至尾端方向發(fā)生位置移動；基于此，擺臂7既可進行擺動也可進行頭尾伸縮，能夠有效地擴大機器人對玻璃幕墻的清潔面積。

為最大限度地豐富本實施例的機器人的實用功能，在機器人軀體a的尾端面上還裝設(shè)有一攝像頭25，以此，清潔人員可利用攝像頭25實時攝錄的作業(yè)畫面來觀察作業(yè)狀態(tài)，保證對玻璃幕墻的清潔效果以及對機器人本身進行狀態(tài)調(diào)整。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。