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1. WO2020181453 - SMART ALL-TERRAIN GLASS CURTAIN WALL CLEANING ROBOT AND CLEANING CONTROL METHOD THEREFOR

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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0064  (R91)   0065  (R91)   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

附图

1   2   3   4   5   6   7  

说明书

发明名称 : 全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人及其清扫控制方法

技术领域

[0001]
本发明涉及玻璃幕墙清扫机设备技术领域,更具体地说,是涉及一种全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人及其清扫控制方法。

背景技术

[0002]
长久以来,室外玻璃幕墙的清洁主要靠人工进行清洁,俗称“蜘蛛人”。清洁工作人员利用吊篮悬吊于高空,靠手工进行玻璃幕墙的清洁。这种清洁方式主要有以下弊端:(1)高空作业,存在很大的安全隐患,高空坠落事故频发,直接威胁作业人员的安全;(2)清洁效率低,一个“蜘蛛人”每天的清洁面积不到200平方米,一栋大楼往往需要多人工作一个月的时间才能完成清洁工作;(3)清洁费用高,由于是高危行业,基本每个“蜘蛛人”的月薪都在一万以上,这就造成幕墙的清洁成本居高不下。
[0003]
为了解决此问题,目前市面上开始出现了一些玻璃幕墙清扫机器设备,但大多只能适应单面玻璃的地形,不能横跨两块玻璃之间的凸起边框(如1字形边框、十字形边框)等障碍物,对存在沿突的情况难以适应。
[0004]
发明内容
[0005]
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷,提供一种全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人及其清扫控制方法。
[0006]
为实现上述目的,本发明的第一方面提供了一种全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人,包括:
[0007]
机体;
[0008]
吸盘式移动装置,其设有至少四组并布置在机体的四周,每组吸盘式移动装置均包括吸盘、吸盘连接杆、吸盘转向驱动机构、吸盘升降驱动机构和吸盘抽真空机构,所述吸盘转向驱动机构通过吸盘连接杆与吸盘传动连接,所述吸盘升降驱动机构与吸盘转向驱动机构传动连接,所述吸盘的气孔与吸盘抽真空机构相连接;
[0009]
激光测距仪,其至少设置在机体的前端和/或两侧面;
[0010]
地形探测器,其设置在机体的前端或机体的底部前端,包括至少一个图像摄像头;
[0011]
运动控制器,分别与吸盘式移动装置、激光测距仪和地形探测器电连接并设置在机体的内部;
[0012]
清洁喷嘴,其设置在机体的底部并与机体内部的储液箱相连接;
[0013]
分组式清洁刷装置,包括多组独立的清洁刷、多组清洁刷升降驱动机构和多组清洁刷旋转驱动机构,多组清洁刷排列设置在机体的底部,所述清洁刷升降驱动机构和清洁刷旋转驱动机构分别与各自对应的清洁刷传动连接,所述清洁刷升降驱动机构与运动控制器电连接;
[0014]
残液清洁器,其设有多组并分别通过联动机构与各自对应的清洁刷保持联动升降,所述分组式清洁刷装置位于残液清洁器与清洁喷嘴之间。
[0015]
作为优选的方式,所述吸盘转向驱动机构包括分别安装在机体内的吸盘转向齿轮、电机齿轮和转向驱动电机,所述转向驱动电机的输出轴与电机齿轮相连接,所述电机齿轮与吸盘转向齿轮相啮合,所述吸盘通过吸盘连接杆固定在吸盘转向齿轮上,所述转向驱动电机与运动控制器电连接。
[0016]
作为优选的方式,所述吸盘升降驱动机构包括分别安装在机体内的吸盘升降驱动气缸、吸盘升降真空箱、第一三通电磁阀和第二三通电磁阀, 所述吸盘升降驱动气缸的活塞杆与吸盘转向齿轮相连接,所述第一三通电磁阀的两个阀口分别通过气管连接在吸盘升降真空箱与吸盘升降驱动气缸之间,所述第一三通电磁阀的第三个阀口通向大气,所述第二三通电磁阀的两个阀口分别通过气管连接在吸盘升降真空箱与吸盘升降驱动气缸之间,所述第二三通电磁阀的第三个阀口通向大气,所述第一三通电磁阀和第二三通电磁阀分别与运动控制器电连接。
[0017]
作为优选的方式,所述吸盘抽真空机构包括吸盘真空泵、吸盘抽真空箱、真空控制器、压力探头、第一吸盘电磁阀和第二吸盘电磁阀,所述吸盘真空泵、吸盘抽真空箱、真空控制器、第一吸盘电磁阀和第二吸盘电磁阀均设置在机体内,所述吸盘真空泵、吸盘抽真空箱、第一吸盘电磁阀和吸盘分别通过气管依次连接,所述第一吸盘电磁阀与吸盘之间的气管穿过中空的吸盘连接杆,所述第二吸盘电磁阀的一个阀口通过气管连接吸盘,所述第二吸盘电磁阀的另一个阀口通向大气,所述真空控制器分别与吸盘真空泵和位于吸盘抽真空箱内的压力探头电连接,所述第一吸盘电磁阀和第二吸盘电磁阀分别与运动控制器电连接。
[0018]
作为优选的方式,所述清洁刷升降驱动机构包括清洁刷真空箱、第三三通电磁阀、第四三通电磁阀、清洁刷升降驱动气缸和支点连杆,所述第三三通电磁阀的两个阀口分别通过气管连接在清洁刷真空箱与清洁刷升降驱动气缸之间,所述第三三通电磁阀的第三个阀口通向大气,所述第四三通电磁阀的两个阀口分别通过气管连接在清洁刷真空箱与清洁刷升降驱动气缸之间,所述第四三通电磁阀的第三个阀口通向大气,所述第三三通电磁阀和第四三通电磁阀分别与运动控制器电连接,所述支点连杆铰接在机体内的固定支点上,所述支点连杆的两端分别与清洁刷升降驱动气缸 的活塞杆和清洁刷相连接。
[0019]
作为优选的方式,所述清洁刷旋转驱动机构设置为清洁刷旋转驱动电机,所述清洁刷旋转驱动电机的输出轴与清洁刷相连接,所述清洁刷旋转驱动电机与运动控制器电连接。
[0020]
作为优选的方式,所述残液清洁器设置为玻璃刮,所述联动机构设置为玻璃刮连杆,每个玻璃刮分别通过玻璃刮连杆与各自对应的支点连杆相连接。
[0021]
本发明的第二方面提供了一种全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人的清扫控制方法,包括以下步骤:
[0022]
通过清洁喷嘴将清洁剂喷洒于玻璃幕墙上;
[0023]
利用激光测距仪测量障碍物的距离和通过地形探测器分析地形,测量障碍物的形状、尺寸大小和/或高度,并将测量得到的数据反馈至运动控制器;
[0024]
运动控制器对接收到的数据进行分析判断,制定运动策略,控制吸盘转向驱动机构、吸盘升降驱动机构和吸盘抽真空机构协调动作,从而驱动机器人在玻璃幕墙上行走和跨越障碍,以及根据地形情况控制每一组清洁刷升降驱动机构驱动对应的清洁刷和残液清洁器进行释放或收起,并控制清洁刷旋转驱动机构驱动清洁刷清扫玻璃幕墙。
[0025]
作为优选的方式,当机器人到达障碍物时,吸盘升降驱动机构需带动吸盘抬起到至少h1的高度,吸盘转向驱动机构需带动吸盘挪移至少L长度的距离,其中,h1=h-H/tanα 1,L=(tanα 3/tanα 1–1)×H,公式中,h1为障碍物的高度,h为地形探测器的高度,H为激光测距仪测定的到障碍物的距离,L为障碍物的宽度。
[0026]
作为优选的方式,当障碍物为1字形的玻璃边框时,只收起对应玻璃边框处的清洁刷,而对应玻璃边框两侧的清洁刷继续清扫;当障碍物为十字形的玻璃边框时,收起所有清洁刷。
[0027]
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
[0028]
本发明可通过激光测距仪测量障碍物的距离和通过地形探测器分析地形,运动控制器能够对测量数据进行分析判断,制定运动策略,控制机器人在玻璃幕墙上行走和跨越障碍,并且能够根据不同的地形控制清洁刷和残液清洁器实现分组工作,不会对清洁工作造成影响,本发明可跨多组玻璃进行清洁,解决了全地形的室外玻璃幕墙的清洁难题。

附图说明

[0029]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]
图1是本发明实施例提供的全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人的结构示意图;
[0031]
图2是本发明实施例提供的吸盘转向驱动机构和吸盘升降驱动机构的结构示意图;
[0032]
图3是本发明实施例提供的吸盘抽真空机构的结构示意图;
[0033]
图4是本发明实施例提供的分组式清洁刷装置和残液清洁器的单组结构示意图;
[0034]
图5是本发明实施例提供的分组式清洁刷装置的排布图。
[0064]
[根据细则91更正 10.04.2019] 
图6是本发明实施例提供的机器人对障碍物的测绘图;
[0065]
[根据细则91更正 10.04.2019] 
图7是本发明实施例提供的玻璃幕墙的两种地形图。

具体实施方式

[0035]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0036]
请参考图1,本发明的实施例提供了一种全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人,包括机体1、吸盘式移动装置2、激光测距仪3、地形探测器4、运动控制器5、清洁喷嘴6、分组式清洁刷装置7和残液清洁器8,下面结合附图对本实施例各个组成部分进行详细说明。
[0037]
具体实施时,机体1的形状可以根据实际需要任意设置,机体1的内部可以设有储液箱,储液箱的形状也可以根据机体1的尺寸和形状进行匹配设置,只要能够储存清洁剂即可实施。
[0038]
如图1所示,吸盘式移动装置2设有至少四组并布置在机体1的四周,其中,每组吸盘式移动装置2均包括吸盘21、吸盘连接杆22、吸盘转向驱动机构、吸盘升降驱动机构和吸盘抽真空机构,吸盘转向驱动机构通过吸盘连接杆22与吸盘21传动连接,吸盘升降驱动机构与吸盘转向驱动机构传动连接,吸盘21的气孔与吸盘抽真空机构相连接。
[0039]
具体而言,如图2所示,吸盘转向驱动机构可以包括分别安装在机体1内的吸盘转向齿轮23、电机齿轮24和转向驱动电机25,转向驱动电机25的输出轴与电机齿轮24相连接,电机齿轮24与吸盘转向齿轮23相啮合,吸盘21通过吸盘连接杆22固定在吸盘转向齿轮23上,转向驱动电机25与运动控制器5电连接,转向驱动电机25能够带动吸盘连接杆22上的吸盘21实现360度的自由旋转。
[0040]
具体而言,如图2所示,吸盘升降驱动机构可以包括分别安装在机体1内的吸盘升降驱动气缸27、吸盘升降真空箱28、第一三通电磁阀29和第二三通电磁阀210,吸盘升降驱动气缸27的活塞杆与吸盘转向齿轮23相连接,吸盘升降驱动气缸27能够带动吸盘转向齿轮23和吸盘连接杆22上下移动,此时吸盘转向齿轮23的尺寸高度需要大于电机齿轮24,这样在吸盘转向齿轮23上下移动的过程中,吸盘转向齿轮23仍能与电机齿轮24保持良好的啮合状态,第一三通电磁阀29的两个阀口分别通过气管连接在吸盘升降真空箱28与吸盘升降驱动气缸27之间,第一三通电磁阀29的第三个阀口通向大气,第二三通电磁阀210的两个阀口分别通过气管连接在吸盘升降真空箱28与吸盘升降驱动气缸27之间,第二三通电磁阀210的第三个阀口通向大气,第一三通电磁阀29和第二三通电磁阀210分别与运动控制器5电连接,吸盘升降真空箱28可以由泵体抽真空。
[0041]
当然,在其他实施例中,作为另一种可实施的方式,吸盘升降驱动机构也可以设置成电机+丝杠的驱动装置,丝杠可以与吸盘转向齿轮23的中心孔螺纹连接。
[0042]
具体而言,如图3所示,吸盘抽真空机构可以包括吸盘真空泵211、吸盘抽真空箱212、真空控制器213、压力探头214、第一吸盘电磁阀215和第二吸盘电磁阀216,吸盘真空泵211、吸盘抽真空箱212、真空控制器213、第一吸盘电磁阀215和第二吸盘电磁阀216均设置在机体1内,吸盘真空泵211、吸盘抽真空箱212、第一吸盘电磁阀215和吸盘分别通过气管依次连接,第一吸盘电磁阀215与吸盘之间的气管穿过中空的吸盘连接杆22,第二吸盘电磁阀216的一个阀口通过气管连接吸盘21,第二吸盘电磁阀216的另一个阀口通向大气,真空控制器213分别与吸盘真空泵211 和位于吸盘抽真空箱212内的压力探头214电连接,第一吸盘电磁阀215和第二吸盘电磁阀216分别与运动控制器5电连接。
[0043]
当吸盘21需要移动时,第一吸盘电磁阀215关闭,第二吸盘电磁阀216打开,吸盘21可以从玻璃上移开。当吸盘21需要吸附在玻璃上时,第二吸盘电磁阀216关闭,第一吸盘电磁阀215先打开,这时吸盘21中的空气就与吸盘抽真空箱212相连通,吸盘21中的压力会下降,就可以吸附到玻璃上,待吸盘21吸紧后,再关闭电磁阀1。
[0044]
吸盘抽真空箱212中的真空度由真空控制器213控制,真空控制器213通过压力探头214检测吸盘抽真空箱212中的压力值,当压力过高时,吸盘真空泵211开始工作,抽真空,当压力降到特定压力值以下,吸盘真空泵211停止工作,始终保持吸盘抽真空箱212中的真空度在规定值以下。
[0045]
激光测距仪3至少设置在机体1的前端和/或两侧面,如图1所示,在本实施例中,优选的,为了增加可靠性,激光测距仪3在机体1的前端设置两个,两侧面各一个。激光测距仪在测量到前方有障碍物时,可以精确地对障碍物的距离进行测量。民用级的激光测距仪探测距离可以达到几十米,并且精度可以控制在2mm以内,完全可以满足本实施例的要求。
[0046]
如图1所示,地形探测器4设置在机体1的底部前端,包括至少一个图像摄像头。虽然激光测距仪能够探测到机器人与障碍物的距离,但障碍物的形状、大小、高度等系列信息,需要图像识别系统进行识别。图像摄像头在对障碍物进行分析后,可以得到如下信息:障碍物的最高点h1、障碍物的宽度L。
[0047]
运动控制器5分别与吸盘式移动装置2、激光测距仪3和地形探测器4电连接并设置在机体1的内部。
[0048]
如图1所示,清洁喷嘴6设置在机体1的底部,并能够与机体1内部的储液箱相连接。
[0049]
如图1、图4和图5所示,分组式清洁刷装置7包括七组独立的清洁刷71、七组清洁刷升降驱动机构和七组清洁刷旋转驱动机构,七组清洁刷71排列设置在机体1的底部,清洁刷升降驱动机构和清洁刷旋转驱动机构分别与各自对应的清洁刷71传动连接,清洁刷升降驱动机构与运动控制器5电连接。分组清洁刷装置7可以根据地形对每一组清洁刷进行独立升降(即伸缩),以适应复杂的玻璃幕墙外形。
[0050]
具体而言,如图4所示,每组清洁刷升降驱动机构均包括清洁刷真空箱72、第三三通电磁阀73、第四三通电磁阀74、清洁刷升降驱动气缸75和支点连杆76,第三三通电磁阀73的两个阀口分别通过气管连接在清洁刷真空箱72与清洁刷升降驱动气缸75之间,第三三通电磁阀73的第三个阀口通向大气,第四三通电磁阀74的两个阀口分别通过气管连接在清洁刷真空箱72与清洁刷升降驱动气缸75之间,第四三通电磁阀74的第三个阀口通向大气,第三三通电磁阀73和第四三通电磁阀74分别与运动控制器5电连接,支点连杆76铰接在机体1内的固定支点上,支点连杆76的两端分别与清洁刷升降驱动气缸75的活塞杆和清洁刷71相连接。清洁刷真空箱72可以由泵体抽真空。
[0051]
在本实施例中,清洁刷旋转驱动机构可以优选设置为清洁刷旋转驱动电机77,清洁刷旋转驱动电机77的输出轴与清洁刷71相连接,清洁刷旋转驱动电机77与运动控制器5电连接。
[0052]
单个清洁刷71可以在清洁刷旋转驱动电机77的驱动下转动,转动时可以清洁玻璃。当需要放下单个清洁刷让它清洁时,第四三通电磁阀74 与清洁刷真空箱72连通,第三三通电磁阀73与大气连通,清洁刷升降驱动气缸75中的活塞由大气推动上移,支点连杆76绕固定支点转动,清洁刷71被放下。当需要收起单个清洁刷让它停止工作时,第三三通电磁阀73与清洁刷真空箱72连通,第四三通电磁阀74与大气连通,清洁刷升降驱动气缸75中的活塞由大气推动下移,支点连杆76绕固定支点转动,清洁刷71被收起。
[0053]
如图1、图4和图5所示,分组式清洁刷装置7位于残液清洁器8与清洁喷嘴6之间,残液清洁器8也可以设有七组并分别通过联动机构与各自对应的清洁刷71保持联动升降。在本实施例中,残液清洁器8可以设置为长条状的玻璃刮81,联动机构设置可以为玻璃刮连杆82,每个玻璃刮81分别通过玻璃刮连杆82与各自对应的支点连杆76相连接,支点连杆76能够带动玻璃刮连杆82转动。在清洁刷71清洁后,玻璃刮81能够对余留的残液及灰尘进行清洁。
[0054]
具体实施时,全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人的清扫控制方法包括以下步骤:
[0055]
(1)通过清洁喷嘴6将清洁剂喷洒于玻璃幕墙上;
[0056]
(2)利用激光测距仪3测量障碍物的距离和通过地形探测器4分析地形,测量障碍物的形状、尺寸大小和/或高度,并将测量得到的数据反馈至运动控制器5;
[0057]
(3)运动控制器5对接收到的数据进行分析判断,制定运动策略,控制吸盘转向驱动机构、吸盘升降驱动机构和吸盘抽真空机构协调动作,从而驱动机器人在玻璃幕墙上行走和跨越障碍,以及根据地形情况控制每一组清洁刷升降驱动机构驱动对应的清洁刷71和残液清洁器8进行释放 或收起,并控制清洁刷旋转驱动机构驱动清洁刷71清扫玻璃幕墙。
[0058]
如图6所示,假设机器人行走的距离为S,激光测距仪测定的到障碍物的距离为H,当机器人到达障碍物时,吸盘升降驱动机构需带动单组吸盘抬起到至少h1的高度,吸盘转向驱动机构需带动吸盘挪移至少L长度的距离,其中,h1=h-H/tanα 1,L=(tanα 3/tanα 1–1)×H,公式中,h1为障碍物的高度,h为地形探测器的高度,L为障碍物的宽度。
[0059]
以上是一种简单的障碍物识别方法,当然,在其他实施例中也可以采用遗传算法,通过训练的方式来提高识别系统的准确性。
[0060]
机器人在玻璃幕墙清洁的工作中,考虑到每栋大厦的玻璃幕墙结构、大小有很大的差异,如果存在图7所示的两种情形时,采用分组式的清洁刷非常有必要。当障碍物为1字形的玻璃边框时,如果对应玻璃边框处的清洁刷不能自动收回,这将直接影响两侧玻璃的清洗效果,造成无法清洗,甚至损坏机器人的情况,因此可以收起对应玻璃边框处的清洁刷,而对应玻璃边框两侧的清洁刷继续清扫。当障碍物为十字形的玻璃边框时,此时可以收起所有清洁刷,这样不会影响机器人的跨障动作。
[0061]
机器人的工作过程如下:
[0062]
当机器人开始工作时,其随身携带的水箱提供清洁剂,通过清洁喷嘴将清洁剂喷洒于玻璃上,分组式清洁刷装置根据地形情况,判断释放或收起对应的清洁刷,清洁刷开始旋转,对玻璃进行清洁,残液清洁器紧贴于玻璃上,它与清洁刷保持同步,当分组式清洁刷装置中对应的清洁刷收起时,残液清洁器也收起,反之,则释放。
[0063]
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改 变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

权利要求书

[权利要求 1]
一种全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人,其特征在于,包括: 机体; 吸盘式移动装置,其设有至少四组并布置在机体的四周,每组吸盘式移动装置均包括吸盘、吸盘连接杆、吸盘转向驱动机构、吸盘升降驱动机构和吸盘抽真空机构,所述吸盘转向驱动机构通过吸盘连接杆与吸盘传动连接,所述吸盘升降驱动机构与吸盘转向驱动机构传动连接,所述吸盘的气孔与吸盘抽真空机构相连接; 激光测距仪,其至少设置在机体的前端和/或两侧面; 地形探测器,其设置在机体的前端或机体的底部前端,包括至少一个图像摄像头; 运动控制器,分别与吸盘式移动装置、激光测距仪和地形探测器电连接并设置在机体的内部; 清洁喷嘴,其设置在机体的底部并与机体内部的储液箱相连接; 分组式清洁刷装置,包括多组独立的清洁刷、多组清洁刷升降驱动机构和多组清洁刷旋转驱动机构,多组清洁刷排列设置在机体的底部,所述清洁刷升降驱动机构和清洁刷旋转驱动机构分别与各自对应的清洁刷传动连接,所述清洁刷升降驱动机构与运动控制器电连接; 残液清洁器,其设有多组并分别通过联动机构与各自对应的清洁刷保持联动升降,所述分组式清洁刷装置位于残液清洁器与清洁喷嘴之间。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人,其特征在于,所述吸盘转向驱动机构包括分别安装在机体内的吸盘转向齿 轮、电机齿轮和转向驱动电机,所述转向驱动电机的输出轴与电机齿轮相连接,所述电机齿轮与吸盘转向齿轮相啮合,所述吸盘通过吸盘连接杆固定在吸盘转向齿轮上,所述转向驱动电机与运动控制器电连接。
[权利要求 3]
根据权利要求2所述的全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人,其特征在于,所述吸盘升降驱动机构包括分别安装在机体内的吸盘升降驱动气缸、吸盘升降真空箱、第一三通电磁阀和第二三通电磁阀,所述吸盘升降驱动气缸的活塞杆与吸盘转向齿轮相连接,所述第一三通电磁阀的两个阀口分别通过气管连接在吸盘升降真空箱与吸盘升降驱动气缸之间,所述第一三通电磁阀的第三个阀口通向大气,所述第二三通电磁阀的两个阀口分别通过气管连接在吸盘升降真空箱与吸盘升降驱动气缸之间,所述第二三通电磁阀的第三个阀口通向大气,所述第一三通电磁阀和第二三通电磁阀分别与运动控制器电连接。
[权利要求 4]
根据权利要求1所述的全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人,其特征在于,所述吸盘抽真空机构包括吸盘真空泵、吸盘抽真空箱、真空控制器、压力探头、第一吸盘电磁阀和第二吸盘电磁阀,所述吸盘真空泵、吸盘抽真空箱、真空控制器、第一吸盘电磁阀和第二吸盘电磁阀均设置在机体内,所述吸盘真空泵、吸盘抽真空箱、第一吸盘电磁阀和吸盘分别通过气管依次连接,所述第一吸盘电磁阀与吸盘之间的气管穿过中空的吸盘连接杆,所述第二吸盘电磁阀的一个阀口通过气管连接吸盘,所述第二吸盘电磁阀的另一个阀口通向大气,所述真空控制器分别与吸盘真空泵和位于吸盘抽真空箱内的压力探头电连接,所述第一吸盘电磁阀和第二吸盘电磁阀分别与运动控制器电连接。
[权利要求 5]
根据权利要求1所述的全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人,其 特征在于,所述清洁刷升降驱动机构包括清洁刷真空箱、第三三通电磁阀、第四三通电磁阀、清洁刷升降驱动气缸和支点连杆,所述第三三通电磁阀的两个阀口分别通过气管连接在清洁刷真空箱与清洁刷升降驱动气缸之间,所述第三三通电磁阀的第三个阀口通向大气,所述第四三通电磁阀的两个阀口分别通过气管连接在清洁刷真空箱与清洁刷升降驱动气缸之间,所述第四三通电磁阀的第三个阀口通向大气,所述第三三通电磁阀和第四三通电磁阀分别与运动控制器电连接,所述支点连杆铰接在机体内的固定支点上,所述支点连杆的两端分别与清洁刷升降驱动气缸的活塞杆和清洁刷相连接。
[权利要求 6]
根据权利要求1所述的全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人,其特征在于,所述清洁刷旋转驱动机构设置为清洁刷旋转驱动电机,所述清洁刷旋转驱动电机的输出轴与清洁刷相连接,所述清洁刷旋转驱动电机与运动控制器电连接。
[权利要求 7]
根据权利要求5所述的全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人,其特征在于,所述残液清洁器设置为玻璃刮,所述联动机构设置为玻璃刮连杆,每个玻璃刮分别通过玻璃刮连杆与各自对应的支点连杆相连接。
[权利要求 8]
一种权利要求1~7中任意一项所述的全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人的清扫控制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤: 通过清洁喷嘴将清洁剂喷洒于玻璃幕墙上; 利用激光测距仪测量障碍物的距离和通过地形探测器分析地形,测量障碍物的形状、尺寸大小和/或高度,并将测量得到的数据反馈至运动控制器; 运动控制器对接收到的数据进行分析判断,制定运动策略,控制吸盘 转向驱动机构、吸盘升降驱动机构和吸盘抽真空机构协调动作,从而驱动机器人在玻璃幕墙上行走和跨越障碍,以及根据地形情况控制每一组清洁刷升降驱动机构驱动对应的清洁刷和残液清洁器进行释放或收起,并控制清洁刷旋转驱动机构驱动清洁刷清扫玻璃幕墙。
[权利要求 9]
根据权利要求8所述的全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人的清扫控制方法,其特征在于,当机器人到达障碍物时,吸盘升降驱动机构需带动吸盘抬起到至少h1的高度,吸盘转向驱动机构需带动吸盘挪移至少L长度的距离,其中,h1=h-H/tanα 1,L=(tanα 3/tanα 1–1)×H,公式中,h1为障碍物的高度,h为地形探测器的高度,H为激光测距仪测定的到障碍物的距离,L为障碍物的宽度。
[权利要求 10]
根据权利要求8所述的全地形的智能型玻璃幕墙清扫机器人的清扫控制方法,其特征在于,当障碍物为1字形的玻璃边框时,只收起对应玻璃边框处的清洁刷,而对应玻璃边框两侧的清洁刷继续清扫;当障碍物为十字形的玻璃边框时,收起所有清洁刷。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]  
[ 图 6]  
[ 图 7]