一种玻璃幕墙清洁机器人及其控制系统的制作方法

1.本发明涉及清洁机器人技术领域，尤其涉及的是一种玻璃幕墙清洁机器人及其控制系统。


背景技术：

2.高楼的玻璃幕墙普遍使用清洁机器人进行清洁，通过吊装机构吊装至高楼玻璃幕墙外侧，再将清洁机器人固定在预定位置清洁，不仅效率高，且安全性较好。
3.目前，现有的清洁机器人的吸附结构大多数只能在平面玻璃幕墙上吸附固定，在弧形壁面的玻璃幕墙上进行清洁时，清洁机器人的吸附组件难以吸附在弧形壁面的玻璃幕墙上，导致清洁机器人容易受风力风速影响碰撞玻璃幕墙，造成玻璃幕墙损伤，严重的甚至会导致玻璃幕墙破碎。
4.因此，现有技术有待改进。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种玻璃幕墙清洁机器人及其控制系统，旨在解决现有技术中清洁机器人无法吸附在弧形壁面的问题。
6.本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
7.一种玻璃幕墙清洁机器人，其包括：
8.壳体；
9.两个框架结构，分别转动设于所述壳体；
10.两个履带吸盘组件，分别设于所述框架结构上；
11.第一连杆组件，设置于所述壳体的第一端，且与两个所述框架结构连接；
12.清洁组件，设置在所述壳体内；
13.其中，所述第一连杆组件用于驱动两个所述框架结构同时旋转。
14.可选的，所述框架结构包括：
15.转杆，转动设于所述壳体内，且沿所述壳体的外侧延伸；
16.第一支架，包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述转杆的一端固定连接，所述第二连接部与所述转杆的另一端连接；
17.第二支架，设置于所述第一支架上；
18.其中，所述第一支架与所述壳体之间设置有距离；
19.所述第二支架上设置所述履带吸盘组件。
20.可选的，所述第一连杆组件包括：
21.第一电机，设置在所述壳体；
22.第一螺杆，固定在所述第一电机的输出轴上；
23.第一滑块，与所述第一螺杆转动连接；
24.两个第一拉杆，两个所述第一拉杆的一端与所述第一滑块的两端铰接，两个所述
第一拉杆的另一端分别与两个所述框架结构铰接；
25.其中，所述第一滑块通过两个所述第一拉杆带动两个所述框架结构同时旋转。
26.可选的，所述清洁组件包括：
27.两个支撑杆，分别固定在所述壳体内；
28.两个支撑板，转动设于每个所述支撑杆上；
29.两个水管，分别固定在所述支撑板；
30.若干喷头，分别设置在所述水管，且与所述水管连通；
31.水箱，设置于所述壳体，且与两个所述水管管路连接。
32.可选的，所述清洁机器人还包括第二连杆组件，所述第二连杆组件通过第一连接件与所述第一滑块固定连接，所述第二连杆组件用于驱动两个所述支撑板同时旋转。
33.可选的，所述第二连杆组件包括：
34.第二滑杆，转动设于所述壳体内；
35.第二滑块，滑设于所述第二滑杆；
36.两个第二拉杆，两个所述第二拉杆的第一端均与所述第二滑块铰接，两个所述第二拉杆的第二端均与所述支撑板铰接；
37.其中，所述第二滑块位于所述第一滑块的下方；
38.所述第二滑块通过两个所述第二拉杆带动两个所述支撑板同时旋转。
39.可选的，所述清洁组件还包括：
40.两个刷盘，分别转动设于所述壳体内；
41.两个驱动器，分别固定在所述刷盘，且与所述刷盘驱动连接；
42.其中，每个所述刷盘均通过第二连接件与每个所述支撑板固定连接。
43.可选的，所述履带吸盘组件包括：
44.行走履带，设置于所述框架结构；
45.行走电机，设置于所述框架结构，且与所述行走履带驱动连接；
46.其中，所述行走履带上设置若干软吸胶盘。
47.可选的，所述第一支架呈“门”字形结构，所述第二支架呈“口”字形结构，所述第一支架与所述第二支架一体成型。
48.一种玻璃幕墙清洁机器人的控制系统，包括：
49.如上述任意一项技术方案所述的玻璃幕墙清洁机器人；
50.检测模块，所述检测模块用于检测玻璃幕墙的弯曲度信息；
51.控制模块，所述控制模块用于根据所述弯曲度信息确定所述玻璃幕墙清洁机器人的吸附角度。
52.有益效果：
53.本发明通过设置框架结构和第一连杆组件，履带吸盘组件设置在框架结构上，通过第一连杆组件驱动框架结构旋转即可使得履带吸盘组件的旋转角度，从而使得履带吸盘组件吸附在弧面玻璃上，本发明不仅可以适应平面玻璃吸附固定，而且还能在弧面玻璃上吸附固定，提高装置的使用稳定性和使用范围，延长装置的使用寿命。
附图说明
54.图1是本发明的清洁机器人的整体结构示意图；
55.图2是本发明的清洁机器人的部分结构示意图；
56.图3是图2的a处放大图；
57.图4是本发明的清洁机器人的底部结构示意图；
58.图5为本发明的第一滑块和第二滑块的结构示意图；
59.图6为本发明的框架结构的结构示意图；
60.图7为本发明的清洁组件的整体结构示意图；
61.图8为本发明的清洁组件的部分结构示意图。
62.附图标记说明：
63.100、壳体；110、凸壳；200、清洁组件；210、支撑杆；220、支撑板；230、水管；240、喷头；250、刷盘；260、驱动器；270、水箱；300、履带吸盘组件；310、行走履带；320、软胶吸盘；330、行走电机；400、框架结构；410、第一支架；420、第二支架；430、转杆；500、第一连杆组件；510、第一电机；520、第一螺杆；530、第一滑块；540、第一拉杆；600、第一连接件；700、第二连杆组件；710、第二滑块；720、第二拉杆；730、第二滑杆；800、第二连接件；900、控制箱。
具体实施方式
64.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
65.现有技术中，大多数清洁机器人的吸附组件不可调整，仅能在平面玻璃上吸附固定，一但遇到弧形壁面则清洁机器人，吸附组件无法吸附在弧形壁面上，清洁机器人的稳定性差；并且高空作业过程中风速较大，一但无法吸附固定则清洁机器人容易被吹风动，影响清洁效果，且还可能会碰撞玻璃幕墙致使玻璃幕墙受损。
66.本发明提供了一种玻璃幕墙清洁机器人的一些较佳实施例用以解决上述问题。
67.如图1至图8所示，该清洁机器人包括壳体100、两个框架结构400、两个履带吸盘组件300和清洁组件200，两个框架结构400分别转动设于所述壳体100上，两个履带吸盘组件300分别设于两个所述框架结构400上，第一连杆组件500设置于框架结构400的第一端，且与所述框架结构400连接，清洁组件200设置在壳体100内，其中，所述第一连杆组件500驱动两个所述框架结构400同时旋转。
68.具体地，如1至图4所示，在本实施例中，壳体100为具有向下开口的箱体状结构，壳体100呈方体状，壳体100内安装清洁组件200；壳体100的第一端指的是前端，壳体100的第二端指的是后端；更加具体地，两个框架结构400沿着壳体100的中心对称布置，并与壳体100转动连接，由于履带吸盘组件300设置在框架结构400上，从而使得框架结构400旋转即可带动履带吸盘组件300转动，进而改变履带吸盘组件300的角度，从而能够使得本装置吸附在弧形壁面，结构简单，使用方便。
69.值得说明的是，壳体100需要采用耐高温材质制成，从而使得本清洁机器人在高空作业过程中无需担心太阳的暴晒。
70.进一步地，为了避免壳体100阻碍框架结构400的旋转，壳体100的左侧下角和右侧
下角均镂空设置。
71.更进一步地，为了本装置便于吊装，壳体100的上端面安装两个吊钩结构，沿壳体100的中心对称布置。
72.在本发明的一个实施例中，所述框架结构400包括转杆430、第一支架410和第二支架420，转杆430转动设于所述壳体100内，且沿所述壳体100的外侧延伸；第一支架410包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述转杆430的一端固定连接，所述第二连接部与所述转杆430的另一端固定连接；第二支架420设置于所述第一支架410上；其中，所述第一支架410与所述壳体100之间设置有距离；所述第二支架420上设置所述履带吸盘组件300。
73.具体地，如图1、图2和图6所示，第二支架420安装在第一支架410的中间，第一连接部和第二连接部指的是第一支架410的左端和右端的端部，第一支架410的与壳体100的下端面设置距离，距离可根据实际第一支架410的旋转轨迹确定，防止壳体100的下端面与第一支架410接触影响第一支架410的旋转角度。更加具体地，履带吸盘组件300安装在第二支架420内；通过使用该结构使得履带吸盘组件300即可以安装至框架结构400，还可以旋转改变角度。
74.进一步地，如图6所示，所述第一支架410呈“门”字形结构，所述第二支架420呈“口”字形结构，所述第一支架410与所述第二支架420一体成型；具体地，通过一体成型增加框架结构400的强度，便于安装履带吸盘组件300，同时还能带动履带吸盘组件300旋转。
75.在本发明的一个实施例中，所述第一连杆组件500包括第一电机510、第一螺杆520、第一滑块530和两个第一拉杆540，第一电机510设置在所述壳体100；第一螺杆520固定在所述第一电机510的输出轴上；第一滑块530与所述第一螺杆520转动连接；两个第一拉杆540两个所述第一拉杆540的一端与所述第一滑块530的两端铰接，两个所述第一拉杆540的另一端分别与两个所述框架结构400铰接；其中，所述第一滑块530通过两个所述第一拉杆540带动两个所述框架结构400同时旋转。
76.具体地，参见图1至图3所示，壳体100的上端面设置凸壳110，凸壳110用于遮挡隐藏第一连杆组件500和第二连杆组件700；第一电机510固定在壳体100的中间，第一螺杆520一端与第一电机510的输出轴转动连接，另一端与凸壳110转动连接；第一滑块530内设置螺纹槽，螺纹槽与第一螺杆520的螺纹相适配，使得第一螺杆520转动即可带动第一滑块530上升或下降；更加具体地，第一滑块530的两端均设置连接耳，左侧的连接耳通过第一拉杆540铰接其中一个第一支架410，右侧的连接耳通过第一拉杆540铰接另外一个第一支架410。在实际使用过程中，第一电机510驱动第一螺杆520转动，第一螺杆520带动第一滑块530上升，第一拉杆540分别带动第一支架410朝向壳体100的中心旋转，即可带动履带吸盘组件300旋转至合适的角度，结构简单，使用方便。
77.在本发明的一个实施例中，所述清洁组件200包括高压冲水结构，高压冲水结构包括两个支撑杆210、两个支撑板220、两个水管230和若干喷头240，两个支撑杆210固定在所述壳体100内；两个支撑板220转动设于每个所述支撑杆210上；两个水管230分别固定在所述支撑板220；若干喷头240分别设置在所述水管230，且与所述水管230连通；水箱270设置于所述壳体100，且与两个所述水管230管路连接。
78.具体地，如图5和图7所示，在本实施例中，两个支撑杆210对称设置在壳体100内，
支撑板220上设置套件，套件和支撑板220一体成型，套件内设置与支撑杆210对应的通孔，以使支撑板220套设在支撑杆210上并绕着支撑杆210摆动旋转；更加具体地，水管230为蛇形管状，喷头240均匀设置在水管230；此外，水箱270还配置高压水泵，用于将水压缩冲出，有利于对玻璃幕墙的污垢进行清洁。本方案中，通过两个支撑板220配合蛇形管状的水管230，以扩大清洁范围，进而提高清洁效果。
79.当玻璃幕墙为弧形壁面时，如果喷头240还是竖直冲洗，弧形壁面的玻璃幕墙的中心区域的污垢不容易被喷头240清洁到，存在清洁死角，导致影响清洁机器人的清洁效果。
80.基于此，在本发明的另一个实施例中，如图3和图5所示，所述清洁机器人还包括第二连杆组件700，所述第二连杆组件700通过第一连接件600与所述第一滑块530固定连接，所述第二连杆组件700用于驱动两个所述支撑板220同时旋转。具体地，第一连杆组件500的动力源第一滑块530与第二连杆组件700连接，使得框架结构400上的履带吸盘组件300改变角度的同时清洁组件200的角度也随之改变，无需额外设置电机等驱动部件，降低生产成本，减少零部件的布置，结构设计巧妙。
81.进一步地，第二滑块710、第一滑块530和第一连接件600三者一体成型设置，增加零件的结构强度，壳体100的前端中间设置滑槽，以便于第一连接件600上升或下降运动。
82.具体地，所述第二连杆组件700包括第二滑杆730、第二滑块710和两个第二拉杆720，第二滑杆730转动设于所述壳体100内；第二滑块710滑设于所述第二滑杆730；两个所述第二拉杆720的第一端均与所述第二滑块710铰接，两个所述第二拉杆720的第二端均与所述支撑板220铰接；其中，所述第二滑块710位于所述第一滑块530的下方；所述第二滑块710通过两个所述第二拉杆720带动两个所述支撑板220同时旋转。
83.值得注意的是，在本实例中，如图3和图5所示，第二滑块710与第二滑块710为滑动连接，第二滑杆730用于限位以及引导第二滑块710；更加具体地，壳体100内设置安装板，第一滑杆的一端固定在安装板上，第一滑杆的另一端固定在凸壳110上；第二拉杆720用于连接第二滑块710和支撑板220。在本方案中，通过第二滑块710的上升或下降配合第二拉杆720驱动两个支撑板220旋转角度，以使支撑板220上的喷头240角度也随之改变，以提高本装置在弧形壁面的玻璃幕墙上的清洁效果，解决在弧形壁面的玻璃幕墙上清洁时存在清洁死角的问题。
84.需要说明的是，由于本装置中，第二连杆组件700小于第一连杆组件500的尺寸，因此，第二滑块710的初始高度也小于第一滑块530的初始高度。
85.在本发明的另一个实施例中，所述清洁组件200还包括两个刷盘250和两个驱动器260，两个刷盘250分别转动设于所述壳体100内；两个驱动器260分别固定在所述刷盘250，且与所述刷盘250驱动连接；其中，每个所述刷盘250均通过第二连接件800与每个所述支撑板220固定连接。
86.具体地，如图4、图7和图8所示，在本实施例中，除了上述的高压冲水结构，清洁组件200还包括刷盘250结构，刷盘250位于高压水清洁的后端，可以理解的是，刷盘250的位置也可以设置在高压水的前端壳体100内，本领域的技术人员可根据实际需求选择布置；更加具体地，刷盘250与驱动器260连接，驱动器260为电机，用于驱动刷盘250转动以清洁玻璃幕墙，通过设置高压水冲洗玻璃幕墙，在配合刷盘250刷洗玻璃幕墙，进一步的提高本装置的清洁效果。
87.进一步地，壳体100内设置转轴，刷盘250设置与转轴相适配的套孔，刷盘250套设在转轴内，且可绕着转轴旋转，刷盘250通过第二连接件800与支撑板220连接，以使支撑板220旋转即可带动刷盘250旋转角度，以使刷盘250能够刷洗弧形壁面的玻璃幕墙。
88.更进一步地，刷盘250的底部设置吸水海绵，吸水海绵图中未画出，用于吸收高压冲水结构清洁的水分。
89.在本发明的另一个实施例中，所述履带吸盘组件300包括行走履带310和行走电机330，行走履带310设置于所述框架结构400；行走电机330设置于所述框架结构400，且与所述行走履带310驱动连接；其中，所述行走履带310上设置若干软吸胶盘。
90.具体地，参见图1至图4所示，在本实施例中，第二支架420为“口”字形结构，行走电机330安装在第二支架420的一侧，行走电机330的输出轴连接齿轮，齿轮与行走履带310啮合连接。更加具体地，软吸胶盘用于与玻璃幕墙吸合，以便于履带吸盘组件300吸合在玻璃幕墙上行走。可以理解的是，本装置的履带吸盘组件300为现有技术，再此不在过多阐述。
91.本发明还提供了一种玻璃幕墙清洁机器人的控制系统，包括：
92.如上述任意一项技术方案所述的玻璃幕墙清洁机器人；
93.检测模块，所述检测模块用于检测玻璃幕墙的弯曲度信息；
94.控制模块，所述控制模块用于根据所述弯曲度信息确定所述玻璃幕墙清洁机器人的吸附角度。
95.在本发明中，因设置有上述任意一项技术方案所述的玻璃幕墙清洁机器人，从而具有以上全部有益效果，在此不再阐述。
96.需要说明的是，控制模块为单片机，单片机安装在控制箱900内，控制箱900安装在壳体100的上端面。本发明采用单片机来实现清洁机器人的吸附角度改变，具体来说，控制模块内设定好预定的程度，例如30度玻璃幕墙斜面对应的第一滑块530上升高度，又如40度玻璃幕墙斜面对应的第一滑块530上升高度等；检测模块检测玻璃幕墙的弯曲度信息，并将弯曲度信息发送至控制模块，控制模块根据预设好的程度调整本装置框架结构400的角度，进而调整履带吸盘组件300的角度，以使本装置牢固的吸附在玻璃幕墙上，避免被风吹动。
97.此外，检测玻璃幕墙弯曲度信息为现有技术，在此不再过多描述。
98.在一些改进的实施例中，本装置还需配备钢绳，钢绳用于与吊钩结构相配合，将本装置吊装至玻璃幕墙外侧，能够对本装置进行保护。
99.综上所述，本发明提供了一种玻璃幕墙清洁机器人及其控制系统，通过设置框架结构400和履带吸附组件，使得框架结构400带动履带吸附组件旋转适应在不同的玻璃幕墙上，使得使用范围大大提高；并且通过将框架结构400、高压冲水结构和刷盘250结构三者连动设置，使得框架结构400在改变角度的同时也能改变高压冲水结构和刷盘250结构的角度，进而提高本装置在弧形壁面上的清洁效果，结构简单，使用方便。
100.应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，其包括：壳体；两个框架结构，分别转动设于所述壳体；两个履带吸盘组件，分别设于所述框架结构上；第一连杆组件，设置于所述壳体的第一端，且与两个所述框架结构连接；清洁组件，设置在所述壳体内；其中，所述第一连杆组件用于驱动两个所述框架结构同时旋转。2.根据权利要求1所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述框架结构包括：转杆，转动设于所述壳体内，且沿所述壳体的外侧延伸；第一支架，包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述转杆的一端固定连接，所述第二连接部与所述转杆的另一端连接；第二支架，设置于所述第一支架上；其中，所述第一支架与所述壳体之间设置有距离；所述第二支架上设置所述履带吸盘组件。3.根据权利要求1所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述第一连杆组件包括：第一电机，设置在所述壳体；第一螺杆，固定在所述第一电机的输出轴上；第一滑块，与所述第一螺杆转动连接；两个第一拉杆，两个所述第一拉杆的一端与所述第一滑块的两端铰接，两个所述第一拉杆的另一端分别与两个所述框架结构铰接；其中，所述第一滑块通过两个所述第一拉杆带动两个所述框架结构同时旋转。4.根据权利要求3所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述清洁组件包括：两个支撑杆，固定在所述壳体内；两个支撑板，转动设于每个所述支撑杆上；两个水管，分别固定在所述支撑板；若干喷头，分别设置在所述水管，且与所述水管连通；水箱，设置于所述壳体，且与两个所述水管管路连接。5.根据权利要求4所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人还包括第二连杆组件，所述第二连杆组件通过第一连接件与所述第一滑块固定连接，所述第二连杆组件用于驱动两个所述支撑板同时旋转。6.根据权利要求5所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述第二连杆组件包括：第二滑杆，转动设于所述壳体内；第二滑块，滑设于所述第二滑杆；两个第二拉杆，两个所述第二拉杆的第一端均与所述第二滑块铰接，两个所述第二拉杆的第二端均与所述支撑板铰接；其中，所述第二滑块位于所述第一滑块的下方；所述第二滑块通过两个所述第二拉杆带动两个所述支撑板同时旋转。
7.根据权利要求4所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述清洁组件还包括：两个刷盘，分别转动设于所述壳体内；两个驱动器，分别固定在所述刷盘，且与所述刷盘驱动连接；其中，每个所述刷盘均通过第二连接件与每个所述支撑板固定连接。8.根据权利要求1所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述履带吸盘组件包括：行走履带，设置于所述框架结构；行走电机，设置于所述框架结构，且与所述行走履带驱动连接；其中，所述行走履带上设置若干软吸胶盘。9.根据权利要求2所述的一种玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，所述第一支架呈“门”字形结构，所述第二支架呈“口”字形结构，所述第一支架与所述第二支架一体成型。10.一种玻璃幕墙清洁机器人的控制系统，其特征在于，包括：如权利要求1至9任意一项所述的玻璃幕墙清洁机器人；检测模块，所述检测模块用于检测玻璃幕墙的弯曲度信息；控制模块，所述控制模块用于根据所述弯曲度信息确定所述玻璃幕墙清洁机器人的吸附角度。

技术总结
本发明公开了一种玻璃幕墙清洁机器人及其控制系统，该清洁机器人包括壳体、两个框架结构、两个履带吸盘组件和清洁组件，两个框架结构分别转动设于所述壳体上，两个履带吸盘组件分别设于两个所述框架结构上，第一连杆组件设置于框架结构的第一端，且与所述框架结构连接，清洁组件设置在壳体内，其中，所述第一连杆组件用于驱动两个所述框架结构同时旋转。本发明通过设置框架结构、第一连杆组件和履带吸盘组件，通过第一连杆组件驱动框架结构旋转即可使得履带吸盘组件的旋转角度，使得履带吸盘组件吸附在弧面玻璃上，本发明不仅可以适应平面玻璃吸附固定，而且还能在弧面玻璃上吸附固定，提高装置的使用稳定性和使用范围。提高装置的使用稳定性和使用范围。提高装置的使用稳定性和使用范围。


技术研发人员：吴方正
受保护的技术使用者：深圳市安杰信息科技有限公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/10/15