一種自吸乾、循環、長效全智能擦玻璃機器人的製作方法

2024-02-01 07:11:15 1

本發明屬於智慧機器人領域，具體涉及一種自吸乾、循環、長效全智能擦玻璃機器人。

背景技術：

隨著經濟的高速發展，人們的生活水平普遍提高，所以人們對日常生活設備的要求也向智能化、自動化和方便化發展。

目前，擦玻璃機器人只能在一塊玻璃上完成擦洗的工作，當對大面積建築平面上的多塊玻璃進行擦洗時，由於不同玻璃之間有窗戶框隔離，普通的擦玻璃機器人無法完成翻越窗戶框去擦洗另一塊玻璃的任務，需要人為移動擦玻璃機器人至下一塊玻璃，以完成擦洗全部玻璃的工作，但在部分高空作業過程中，人為移動擦玻璃機器人的工作較為複雜，也會帶來一定程度的危險，耗費人力物力，為擦洗工作帶來不便，在一定程度上減緩了工作速度，降低了工作效率。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種自吸乾、循環、長效全智能擦玻璃機器人。本發明智能化程度高，操作簡單方便，在擦玻璃過程中無須人工幹預，即使遇到窗戶框也能輕鬆越過，工作效率高，大大減輕了工作勞動強度。

本發明採用的技術方案：

一種自吸乾、循環、長效全智能擦玻璃機器人，它包括清潔觸頭組件、自移式吸盤組件、水氣化噴灑機構、汙水自吸淨化機構、刮片條、控制晶片、廣角攝像頭、電池模塊、紅外接收端、遠程PC端和殼體，所述清潔觸頭組件包括第一清潔觸頭、第二清潔觸頭和伺服電機，第一清潔觸頭和第二清潔觸頭呈左右對稱結構位於殼體底部，第一清潔觸頭和第二清潔觸頭分別與伺服電機連接，用於帶動第一清潔觸頭和第二清潔觸頭轉動；

所述自移式吸盤組件包括第一伸縮旋轉吸盤機構、第二伸縮旋轉吸盤機構、電動伸縮缸、齒輪組和旋轉電機，其中，第一伸縮旋轉吸盤機構和第二伸縮旋轉吸盤機構一前一後位於殼體底部的中部位置，殼體底部設置有供第二伸縮旋轉吸盤機構前後滑動的滑道，第一伸縮旋轉吸盤機構與電動伸縮缸的活塞端連接，第二伸縮旋轉吸盤機構與電動伸縮缸的缸體外端連接，旋轉電機與齒輪組連接，齒輪組分別與第一伸縮旋轉吸盤機構和第二伸縮旋轉吸盤機構連接，通過旋轉電機帶動齒輪正反旋轉，進而通過第一伸縮旋轉吸盤機構和第二伸縮旋轉吸盤機構帶動所述機器人進行位置移動；

所述水氣化噴灑機構包括儲水箱、水加熱氣化器、第一負壓泵、第一噴頭、第二噴頭和連接管路，其中，儲水箱固定在殼體上，水加熱氣化器與儲水箱一側通過連接管路連接，第一負壓泵與水加熱氣化器通過連接管路，第一負壓泵分別與第一噴頭和第二噴頭通過連接管路連接，第一噴頭和第二噴頭分別固定在殼體底部的前端的兩個拐角處，且第一噴頭和第二噴頭均伸出在殼體外部；

汙水自吸淨化機構包括一條形吸排、連接管路、抽吸泵和汙水過濾器，其中，條形吸排固定在殼體底部位於第一清潔觸頭和第二清潔觸頭的前面，條形吸排伸出在殼體底部外，條形吸排與連接管路連接，連接管路與抽吸泵連接，抽吸泵與汙水過濾器通過連接管路連接，汙水過濾器通過連接管路與所述水箱連通；

所述刮片條為一長條形結構，所述刮片條位於殼體底部的前端邊緣處，且與所述玻璃接觸，刮片條寬度與殼體的寬度相同，廣角攝像頭固定在殼體外部前端的頂部，電池模塊和控制晶片固定在殼體內部，紅外接收端固定在殼體的後側，其中，廣角攝像頭、紅外接收端、清潔觸頭組件、自移式吸盤組件、水氣化噴灑機構和汙水自吸淨化機構均與電池模塊連接；控制晶片分別與紅外接收端、廣角攝像頭、清潔觸頭組件、自移式吸盤組件、水氣化噴灑機構和汙水自吸淨化機構連接；

遠程PC端與控制晶片無線連接，通過遠程控制所述機器人的動作。

進一步地，所述第一清潔觸頭和第二清潔觸頭的結構相同，其結構由清潔刷、底盤、連接殼、連接塊、出水頭和旋轉軸組成，其中，底盤上均勻開設有數個出水頭，清潔刷與底盤連接，底盤的中部與連接塊連接，連接塊通過旋轉軸與伺服電機連接，底盤可旋轉地固定在連接殼上，過伺服電機帶動底盤底部的清潔刷旋轉；其中，連接殼的內部設置有一容水腔，容水腔與所述出水頭連通，所述容水腔與儲水箱連接。

進一步地，包括第二負壓泵，容水腔通過管路與第二負壓泵連接，第二負壓泵與水加熱氣化器連接，水加熱氣化器與儲水箱連接。

進一步地，所述第一伸縮旋轉吸盤機構由第一吸盤和第一伸縮缸組成，第二伸縮旋轉吸盤機構由第二吸盤和第二伸縮缸組成，齒輪組由第一扇形齒輪和第二扇形齒輪組成，其中，第一伸縮缸與底盤固定連接，第二伸縮缸相對於底盤滑動連接；第一吸盤與第一伸縮缸的活塞端連接，第一伸縮缸的缸體端與電動伸縮缸的活塞端連接，第二吸盤與第二伸縮缸的活塞端連接，第二伸縮缸的缸體端與電動伸縮缸的缸體端連接；第一伸縮缸的缸體頂端固定有第一扇形齒輪，第一扇形齒輪與第一伸縮缸的缸體端沒有相對轉動，第二伸縮缸的缸體頂端固定有第二扇形齒輪，第二扇形齒輪相對於第二伸縮缸的缸體可轉動，第二扇形齒輪與旋轉電機的轉動軸連接為一體，第二扇形齒輪與旋轉電機的轉動軸沒有相對轉動。

進一步地，儲水箱上設置有加水口，所述加水口與殼體上部連接。

進一步地，所述殼體上設置有充電插接口和邊緣觸碰傳感器，所述充電插接口與電池模塊連接，在殼體的四角處固定有邊緣觸碰傳感器，防止發生脫離玻璃界面和碰到硬物，邊緣觸碰傳感器與控制晶片和電池模塊連接。

進一步地，包括一開關，所述開關安裝殼體上，並與控制晶片連接，開關與電池模塊連接，所述控制晶片上設置有一記憶模塊。

進一步地，包括一把手，所述把手固定在殼體上部。

進一步地，條形吸排在寬度方向上的中部為直的結構，兩端分別為環繞第一噴頭和第二噴頭的弧形結構。

進一步地，還包括一安全繩，所述安全繩一端與樓頂固定，另一端與殼體固定。

本發明與現有技術相比其有益效果是：本發明的結構內設置有水箱，兩個清潔觸頭對玻璃清潔時，可以自動供給水源，同時本發明的水加熱氣化器可對水箱內部的水進行霧化，大大節省了用水量，同時加熱霧化後的水帶有一定溫度能快速地對玻璃上的汙漬進行清除；考慮到在玻璃直角處汙漬不便於清理，本發明通過在機器人的拐角處增加了兩個霧氣噴頭，解決了玻璃直角處清潔的問題；當清洗完一塊玻璃後，換下一塊玻璃時，如遇到窗槓，本發明的自移式吸盤組件可通過控制伸縮缸的伸縮和推移，便可輕鬆跨越障礙；本發明的機器人通過控制自移式吸盤組件可完成旋轉、前進、後退一系列動作；本發明的汙水自吸淨化機構可對清洗完玻璃的汙水進行吸收、處理淨化和重利用；本發明機器人頂部的攝像頭能全方位觀察到玻璃的全貌，方便遠程PC端監控和控制；本發明的電池模塊可為機器人運行提供電源。

附圖說明

圖1為本發明的底部結構示意圖；

圖2為本發明的機器人從圖1的A-A剖面線剖開後的剖視圖；

圖3為第一清潔觸頭和第二清潔觸頭的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖2，一種自吸乾、循環、長效全智能擦玻璃機器人，它包括清潔觸頭組件、自移式吸盤組件、水氣化噴灑機構、汙水自吸淨化機構、橡膠質的刮片條1、控制晶片2、廣角攝像頭3、電池模塊4、紅外接收端5、遠程PC端6、開關7、把手8、安全繩9、邊緣觸碰傳感器和殼體10，所述控制晶片上設置有一記憶模塊41。所述清潔觸頭組件包括第一清潔觸頭、第二清潔觸頭和伺服電機11，第一清潔觸頭和第二清潔觸頭呈左右對稱結構位於殼體10底部，第一清潔觸頭和第二清潔觸頭分別與伺服電機11連接，用於帶動第一清潔觸頭和第二清潔觸頭轉動；

所述自移式吸盤組件包括第一伸縮旋轉吸盤機構、第二伸縮旋轉吸盤機構、電動伸縮缸12、齒輪組和旋轉電機13，其中，第一伸縮旋轉吸盤機構和第二伸縮旋轉吸盤機構一前一後位於殼體10底部的中部位置，殼體10底部設置有供第二伸縮旋轉吸盤機構前後滑動的滑道14，第一伸縮旋轉吸盤機構與電動伸縮缸12的活塞端連接，第二伸縮旋轉吸盤機構與電動伸縮缸12的缸體外端連接，旋轉電機13與齒輪組連接，齒輪組分別與第一伸縮旋轉吸盤機構和第二伸縮旋轉吸盤機構連接，通過旋轉電機13帶動齒輪正反旋轉，進而通過第一伸縮旋轉吸盤機構和第二伸縮旋轉吸盤機構帶動所述機器人進行位置移動；

所述水氣化噴灑機構包括儲水箱15、水加熱氣化器16、第一負壓泵17、第一噴頭18、第二噴頭19和連接管路，其中，儲水箱15固定在殼體10上，水加熱氣化器16與儲水箱15一側通過連接管路連接，第一負壓泵17與水加熱氣化器16通過連接管路，第一負壓泵17分別與第一噴頭18和第二噴頭19通過連接管路連接，第一噴頭18和第二噴頭19分別固定在殼體10底部的前端的兩個拐角處，且第一噴頭18和第二噴頭19均伸出在殼體10外部；

汙水自吸淨化機構包括一條形吸排20、連接管路、抽吸泵21和汙水過濾器22，其中，條形吸排20固定在殼體10底部位於第一清潔觸頭和第二清潔觸頭的前面，條形吸排20伸出在殼體10底部外，條形吸排20與連接管路連接，連接管路與抽吸泵21連接，抽吸泵21與汙水過濾器22通過連接管路連接，汙水過濾器22通過連接管路與所述儲水箱15連通；

所述刮片條1為一長條形結構，所述刮片條1位於殼體10底部的前端邊緣處，且與所述玻璃接觸，刮片條1寬度與殼體10的寬度相同，廣角攝像頭3固定在殼體10外部前端的頂部，電池模塊4和控制晶片2固定在殼體10內部，紅外接收端5固定在殼體10的後側，其中，廣角攝像頭3、紅外接收端5、清潔觸頭組件、自移式吸盤組件、水氣化噴灑機構和汙水自吸淨化機構均與電池模塊4連接；控制晶片2分別與紅外接收端5、廣角攝像頭3、清潔觸頭組件、自移式吸盤組件、水氣化噴灑機構和汙水自吸淨化機構連接；遠程PC端6與控制晶片2無線連接，通過遠程控制所述機器人的動作。

如圖3，所述第一清潔觸頭和第二清潔觸頭的結構相同，其結構由清潔刷23、底盤24、連接殼25、連接塊26、出水頭27、第二負壓泵28和旋轉軸29組成，其中，底盤24上均勻開設有數個出水頭27，清潔刷23與底盤24連接，底盤24的中部與連接塊26連接，連接塊26通過旋轉軸29與伺服電機11連接，底盤24可旋轉地固定在連接殼25上，過伺服電機11帶動底盤24底部的清潔刷23旋轉；其中，連接殼25的內部設置有一容水腔30，容水腔30與所述出水頭27連通，所述容水腔30與儲水箱15連接。容水腔30通過管路與第二負壓泵28連接，第二負壓泵28與水加熱氣化器16連接，水加熱氣化器16與儲水箱15連接。

所述第一伸縮旋轉吸盤機構由第一吸盤31和第一伸縮缸32組成，第二伸縮旋轉吸盤機構由第二吸盤33和第二伸縮缸34組成，齒輪組由第一扇形齒輪35和第二扇形齒輪36組成，其中，第一伸縮缸32與底盤24固定連接，第二伸縮34缸相對於底盤24滑動連接；第一吸盤31與第一伸縮缸32的活塞端連接，第一伸縮缸32的缸體端與電動伸縮缸12的活塞端連接，第二吸盤33與第二伸縮缸34的活塞端連接，第二伸縮缸34的缸體端與電動伸縮缸12的缸體端連接；第一伸縮缸32的缸體頂端固定有第一扇形齒輪35，第一扇形齒輪35與第一伸縮缸32的缸體端沒有相對轉動，第二伸縮缸34的缸體頂端固定有第二扇形齒輪36，第二扇形齒輪36相對於第二伸縮缸34的缸體可轉動，第二扇形齒輪36與旋轉電機13的轉動軸連接為一體，第二扇形齒輪36與旋轉電機13的轉動軸沒有相對轉動。

另外本發明的儲水箱15上設置有加水口37，所述加水口37與殼體10上部連接。所述殼體10上設置有充電插接口38和邊緣觸碰傳感器40，所述充電插接口38與電池模塊4連接，在殼體10的四角處固定有邊緣觸碰傳感器40，防止發生脫離玻璃界面和碰到硬物，邊緣觸碰傳感器40與控制晶片2和電池模塊4連接。所述開關7安裝殼體10上，並與控制晶片2連接，開關7與電池模塊4連接。所述把手8固定在殼體10上部。條形吸排20在寬度方向上的中部為直的結構，兩端分別為環繞第一噴頭18和第二噴頭19的弧形結構39。所述安全繩9一端與樓頂固定，另一端與殼體10固定。

使用方法：使用時，先將本發明的機器人放置在需要擦洗的玻璃的一角處，然後將開關打開，機器人通電吸附在玻璃上，然後機器人會按照控制晶片上預設的程序開始清潔工作，機器人先開始以直線路線移動，當移動到最下端時邊緣觸碰傳感器發出預警信號，然後通過控制遠程PC端或機器人會按控制晶片上預設的程度，進行旋轉一定角度，依次對玻璃進行清潔。當機器人完成一塊玻璃的清潔任務時，控制晶片上的記憶模塊可自動進行存儲記憶，當清潔下一塊玻璃時，按照控制晶片的命令重複相同的執行動作。當清潔完一塊玻璃後，如有窗槓需要跨域時，通過控制遠程PC端，通過自移式吸盤組件的動作順序完成跨越動作，使用相同方法對下一塊玻璃進行清潔。

工作原理：工作時，機器人吸附在玻璃上可接受控制晶片或遠程PC端的控制。當清洗的玻璃規格相同時，通過控制晶片進行控制；當清洗玻璃規格大小不一時，通過遠程PC端進行控制。工作時，水加熱氣化器對水進行加熱變成氣化的水蒸氣，再通過負壓泵的作用下，提高了水壓，水蒸氣一路通向第一噴頭和第二噴頭，另一路通向快速旋轉的第一清潔觸頭和第二清潔觸頭內部，利用熱的蒸氣對汙漬進行有效的清除，在第一清潔觸頭和第二清潔觸頭清潔的同時，汙水自吸淨化機構對清潔後的汙水進行吸收和淨化後，回流到儲水箱內。在第一清潔觸頭和第二清潔觸頭清潔過的地方，再經過刮片條，玻璃清潔光亮。

當機器人前後移動時，第一吸盤吸住玻璃，第二吸盤鬆開，通過控制電動伸縮缸將第二伸縮缸進行推移，第二伸縮缸帶動第二吸盤在底盤下部的滑道推移，推移完成後，再控制第二吸盤吸住玻璃，第一吸盤鬆開，通過控制電動伸縮缸將第二伸縮缸進行收縮，第一伸縮缸帶動第一吸盤和機器人殼體收縮回位，完成前後推移動作；

當機器人旋轉時，第二吸盤吸住玻璃，第一吸盤鬆開，通過旋轉電機帶動第二扇形齒輪轉動，第一扇形齒輪與第二扇形齒輪嚙合，所以第一扇形齒輪帶動第一伸縮缸和殼體一起轉動，完成旋轉動作；

當機器人跨越時，其中第一吸盤吸住一側玻璃，第一伸縮缸的活塞端伸出，再將機器人旋轉一定角度跨過障礙，通過控制第二伸縮缸的活塞端伸出，再將第二吸盤吸在另一塊玻璃上，將第一吸盤鬆開，第一伸縮缸的活塞端收回，再控制機器人旋轉一定角度，完成跨越動作。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其本發明的設計構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。