專利名稱：高層建筑外壁面清潔機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高層建筑外壁面的清洗裝置，尤其是涉及一種高層建筑外壁 面清潔機(jī)器人。
背景技術(shù)：
高層建筑外壁面清潔包括高層建筑擦窗、高層建筑外墻面清潔等作業(yè)，由于這種 作業(yè)環(huán)境是不會按照機(jī)器人功能和技術(shù)的要求改變的，而且，具體的作業(yè)環(huán)境也會經(jīng)常發(fā) 生變化(如窗戶的開閉、外掛設(shè)備(空調(diào)等)的裝拆和移動等)，因此在機(jī)器人技術(shù)中稱此 為非結(jié)構(gòu)化環(huán)境作業(yè)。高層建筑外壁面清潔屬于空中作業(yè)，目前主要依靠人工完成，無疑這 種作業(yè)方式的作業(yè)環(huán)境非常危險(xiǎn)和惡劣、且作業(yè)效率低、人工成本高，不言而喻，這種作業(yè) 方式亟待應(yīng)用自動化技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)取而代之。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、操 作容易、使用和維護(hù)方便的高層建筑外壁面清潔機(jī)器人。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種高層建筑外壁面清潔機(jī)器人，包括機(jī)器人主體、清潔機(jī)構(gòu)、壁面吸附機(jī)構(gòu)、機(jī) 器人行走越障機(jī)構(gòu)、機(jī)器人支援系統(tǒng)和GPS位姿跟蹤控制系統(tǒng)，其中，清潔機(jī)構(gòu)、壁面吸附 機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)器人主體上，其特征在于，所述的機(jī)器人行走越障機(jī)構(gòu)為飛行器，飛行器位于 機(jī)器人主體的上部，其通過下部的牽引索與機(jī)器人主體連接，飛行器的下部設(shè)置有推進(jìn)器， 而所述的機(jī)器人支援系統(tǒng)則設(shè)置在飛行器內(nèi)。所述的飛行器可以為氦氣球也可以為飛艇，且氦氣球或者飛艇可以為多個(gè)。在所述的飛行器的下部還設(shè)置有機(jī)器人視覺跟蹤系統(tǒng)。上述的清潔機(jī)構(gòu)為柔性清洗滾筒或者負(fù)壓回轉(zhuǎn)式清潔器。上述的吸附結(jié)構(gòu)為吸附盤或者是抓持手。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低、操作容易、使用和維護(hù) 方便，其能達(dá)到的性能指標(biāo)為承載能力小于1000kg、飛行高度5 500m、供電電源36V 48V DC、功率小于5kW、壓縮空氣0. 5MPa、2m3、供水量5m3、擦洗效率IOm2Aiin (取決于清潔器 回轉(zhuǎn)盤直徑或滾筒幾何尺寸)、可擦洗水平、傾斜、垂直壁面等任意角度的壁面，且其越障能 力(清洗滾筒或回轉(zhuǎn)式清潔器)h > 180mm。

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型所述的吸附機(jī)構(gòu)吸附垂直壁面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型所述的吸附機(jī)構(gòu)吸附傾斜壁面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型所述的吸附機(jī)構(gòu)吸附水平壁面的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖5為本實(shí)用新型所述的另一種形式的吸附機(jī)構(gòu)吸附水平壁面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型所述的另一種形式的吸附機(jī)構(gòu)吸附垂直壁面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中主要附圖標(biāo)記含義為1、機(jī)器人主體2、清洗機(jī)構(gòu)3、壁面吸附機(jī)構(gòu)4、飛行器5、牽引索 6、推進(jìn)器 7、壁面
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示高層建筑外壁面清潔機(jī)器人，包括機(jī)器人主體1、清潔機(jī)構(gòu)2、壁面吸 附機(jī)構(gòu)3、機(jī)器人行走越障機(jī)構(gòu)、機(jī)器人支援系統(tǒng)(提供水、電、氣以及保護(hù)等)和GPS位姿 跟蹤控制系統(tǒng)，其中，清潔機(jī)構(gòu)2、壁面吸附機(jī)構(gòu)3設(shè)置在機(jī)器人主體1上，而所述的機(jī)器人 行走越障機(jī)構(gòu)為飛行器4，飛行器4位于機(jī)器人主體1的上部，其通過下部的牽引索5與機(jī) 器人主體1連接，飛行器4的下部還設(shè)置有推進(jìn)器6，而所述的機(jī)器人支援系統(tǒng)(圖中未示) 則設(shè)置在飛行器4內(nèi)。上述飛行器的牽引索5不僅可作為清洗機(jī)構(gòu)2的牽引裝置，而且可以作為水、電、 氣管路的依附和支撐，同時(shí)提供了高空作業(yè)必須的保護(hù)功能。所述的飛行器4可以為氦氣球也可以為飛艇，且氦氣球或者飛艇可以為多個(gè)，在 本實(shí)施例中，使用的是氦氣球，且多個(gè)氦氣球組成交叉牽引懸掛的方式，不僅方便飛行的制 導(dǎo)(類似于制導(dǎo)翼傘和風(fēng)箏的控制)，而且可防止個(gè)別氦氣球失效而發(fā)生墜落事故。在所述的飛行器4的下部還設(shè)置有機(jī)器人視覺跟蹤系統(tǒng)(圖中未示)，以便對機(jī)器 人的模式識別的實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行處理。圖2為本實(shí)用新型所述的吸附機(jī)構(gòu)吸附垂直壁面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新 型所述的吸附機(jī)構(gòu)吸附傾斜壁面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型所述的吸附機(jī)構(gòu)吸附水 平壁面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型所述的另一種形式的吸附機(jī)構(gòu)吸附水平壁面的結(jié) 構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型所述的另一種形式的吸附機(jī)構(gòu)吸附垂直壁面的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2至圖6所示，清潔機(jī)構(gòu)2可以為柔性清洗滾筒或者負(fù)壓回轉(zhuǎn)式清潔器。圖 2至圖4所示的是柔性清洗滾筒，與其對應(yīng)的吸附機(jī)構(gòu)3為吸附盤，而圖5和圖6所示的清 潔機(jī)構(gòu)2為負(fù)壓回轉(zhuǎn)式清潔器，與其對應(yīng)的吸附機(jī)構(gòu)3為抓持手。由圖2至圖6可以看出， 無論是何種形式的壁面7，吸附機(jī)構(gòu)3都可以與壁面7進(jìn)行牢固吸附，而清潔結(jié)構(gòu)2也可以 方便地對壁面7進(jìn)行清洗，具有很好的適應(yīng)性、實(shí)用性和可靠性。本實(shí)用新型通過GPS位姿跟蹤控制系統(tǒng)來進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的上下或者水平運(yùn)動。以上已以較佳實(shí)施例公開了本實(shí)用新型，然其并非用以限制本實(shí)用新型，凡采用 等同替換或者等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種高層建筑外壁面清潔機(jī)器人，包括機(jī)器人主體、清潔機(jī)構(gòu)、壁面吸附機(jī)構(gòu)、機(jī)器人行走越障機(jī)構(gòu)、機(jī)器人支援系統(tǒng)和GPS位姿跟蹤控制系統(tǒng)，其中，清潔機(jī)構(gòu)、壁面吸附機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)器人主體上，其特征在于，所述的機(jī)器人行走越障機(jī)構(gòu)為飛行器，飛行器位于機(jī)器人主體的上部，其通過下部的牽引索與機(jī)器人主體連接，飛行器的下部設(shè)置有推進(jìn)器，而所述的機(jī)器人支援系統(tǒng)則設(shè)置在飛行器內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑外壁面清潔機(jī)器人，其特征在于，所述的飛行器為 氦氣球或者飛艇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高層建筑外壁面清潔機(jī)器人，其特征在于，所述的氦氣球或 者飛艇為多個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑外壁面清潔機(jī)器人，其特征在于，在所述的飛行器 的下部還設(shè)置有機(jī)器人視覺跟蹤系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑外壁面清潔機(jī)器人，其特征在于，所述的清潔機(jī)構(gòu) 為柔性清洗滾筒或者負(fù)壓回轉(zhuǎn)式清潔器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑外壁面清潔機(jī)器人，其特征在于，所述的吸附結(jié)構(gòu) 為吸附盤或者是抓持手。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高層建筑外壁面清潔機(jī)器人，包括機(jī)器人主體、清潔機(jī)構(gòu)、壁面吸附機(jī)構(gòu)、機(jī)器人行走越障機(jī)構(gòu)、機(jī)器人支援系統(tǒng)和GPS位姿跟蹤控制系統(tǒng)，其中，清潔機(jī)構(gòu)、壁面吸附機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)器人主體上，其特征在于，所述的機(jī)器人行走越障機(jī)構(gòu)為飛行器，飛行器位于機(jī)器人主體的上部，其通過下部的牽引索與機(jī)器人主體連接，飛行器的下部設(shè)置有推進(jìn)器，而所述的機(jī)器人支援系統(tǒng)則設(shè)置在飛行器內(nèi)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低、操作容易、使用和維護(hù)方便。
文檔編號B25J11/00GK201617771SQ20092028341
公開日2010年11月3日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者石立, 裴忠才 申請人:昆山昆航機(jī)器人研究所有限公司