高楼玻璃清洁智能机器人及其工作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高楼玻璃清洁智能机器人，内层腔体中部设有两个微型高压真空泵，两个微型高压真空泵各自与一个吸盘连通；内层腔体的最内侧设有一对平行的垂直式履带驱动轮和一对平行的水平式履带驱动轮，用于沿玻璃行走；外层腔体的上部配置洗涤液腔，对应的内层腔体部位设置海绵刷，海绵刷与洗涤液腔连通；外层腔体的下部安装吸尘风机，内层腔体的内侧配置橡胶刷，吸尘风机用于将较大颗粒污染物吸走并向外排出；高楼玻璃清洁智能机器人上部安装有携带感应探头的摄像机，每当感应探头感应到前进方向遇到障碍物的时候，打开摄像头拍摄障碍物外形并传给工作人员，工作人员经过判断发送指令给机器人控制其避开障碍物或者清理障碍。
【专利说明】
高楼玻璃清洁智能机器人及其工作方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种高楼玻璃清洁智能机器人及其工作方法，属于高楼玻璃清洁技术领域。【背景技术】
[0002]随着我国经济和科技的飞速发展，各地标志性的摩天大楼如雨后春笋般出现，摩天大楼在发挥其各种优势的同时，高层玻璃的污染也越来越受到大家的关心。如果是我们普通家庭的低层落地窗，我们可以自行擦拭，毕竟窗户面积小，危险性低，个人操作容易。但是现在的高楼大厦动不动就达到五六百米，上百层，而且为了节约美观以及采光性好的要求，几乎所有高楼外层都要使用玻璃材料。然而因为城市周围环境的污染以及一年四季气候不同，玻璃材料在使用一定时间之后就会被粉尘、废气以及其他小型颗粒物粘附，造成内部空间采光性变差以及大厦外表美观性也受到很大的影响。因此这些高楼大厦的外层玻璃就需要定期清洗。
[0003]因为需求的增加，专业的清洁公司的数量也急剧攀升。各种高楼将外层玻璃清洗工作承包给清洁公司，清洁公司派遣专业人员前去清洗高层玻璃。专业清洗人员必须得到达需要清洗的高楼层，将安全绳索绑在腰间，坐在专用支架上从高层玻璃出来架空工作。这些专业人员素有“城市美容师”之称，俗称“蜘蛛人”。他们在工作的过程中会尽量避开炎热、 极寒后者雨雪天气，但是天气变化异常难测造成他们遭受日晒雨淋也是常事，经常有中暑等身体不适的。这些都不是最严重的，最严重的情况是高楼需要清洁的玻璃离地面很高，造成该位置的风速和风力都比地面大很多，如果“蜘蛛人”在工作的过程中突然刮大风，他们将被悬在半空无方向摇摆，这极大的增加了他们生命危险。同时高楼大厦每年用于清洁玻璃的费用支出对于公司来说也是一笔不小的开支。
【发明内容】
[0004]本发明需要解决的技术问题是:现有的摩天大楼高层玻璃的清洁，难度大，费时费力，清洁人员工作环境艰苦，而且在突然遭遇大风时，会具有生命危险，同时完成清洁工作的成本很高。
[0005]本发明采取以下技术方案:
[0006]—种高楼玻璃清洁智能机器人，包括贴近玻璃的内层腔体与远离玻璃的外层腔体，所述外层腔体的外侧设置太阳能板1，外层腔体内设置蓄电池2,所述高楼玻璃清洁智能机器人的前后两侧还各设有至少一个发电风机3,所述发电电机3、太阳能板1各自与蓄电池 2连接;所述内层腔体中部设有两个微型高压真空栗9,所述两个微型高压真空栗9各自与一个吸盘连通，两个半径不同的吸盘同心设置，用于吸附玻璃;所述内层腔体的最内侧设有一对平行的垂直式履带驱动轮7和一对平行的水平式履带驱动轮8,用于沿玻璃行走;所述外层腔体的上部配置洗涤液腔，用于存储洗涤液，对应的内层腔体部位设置海绵刷6，所述海绵刷6与洗涤液腔连通;所述外层腔体的下部安装吸尘风机4，内层腔体的内侧配置橡胶刷5,用于清除海绵刷清洗后留下的较大颗粒污染物，所述吸尘风机4用于将所述较大颗粒污染物吸走并向外排出；高楼玻璃清洁智能机器人上部安装有携带感应探头的摄像机12,每当感应探头感应到前进方向遇到障碍物的时候，打开摄像头拍摄障碍物外形并传给工作人员，工作人员经过判断发送指令给机器人控制其避开障碍物或者清理障碍。
[0007]进一步的，所述发电风机3能够折叠，便于收纳。
[0008]进一步的，四个履带驱动轮围成一个矩形，所述双微型高压真空栗9设置在所述矩形的中部，所述高楼玻璃清洁智能机器人整体也呈矩形结构。
[0009]进一步的，所述高楼玻璃清洁智能机器人的顶部还设有安全带11，所述安全带11 与固定物固定连接，用于防止机器人掉落。
[0010]更进一步的，所述高楼玻璃清洁智能机器人的顶部还设有外接充电口。
[0011]—种上述的高楼玻璃清洁智能机器人的工作方法，将安全带11 一端固定在大楼外立面的固定物上，另一端向下延伸，从窗户处将高楼玻璃清洁智能机器人与安全带另一端固定，并利用吸盘将其吸附固定在玻璃面上;太阳能板1与发电风机3持续为蓄电池2供电； 机器人先向上运动，海绵刷6对玻璃进行清洗擦拭，清楚脏玻璃表面的表层灰尘，橡胶刷5擦拭海绵刷6清洗后留下的较大颗粒污染物，然后被吸尘风机吸走并向外排出；当感应探头监测到机器人前方有障碍物的时候启动摄像头工作，摄像头将拍摄障碍物实物画面并将画面通过无线发送给远端的工作人员，工作人员通过经验判断障碍物并且发送命令给机器人， 机器人执行命令进行障碍清除或者绕行。
[0012]本发明的有益效果在于:
[0013]1)实现了对摩天大楼外侧玻璃的自动清洁，无需人工清洁，大幅改善了清洁人员的工作环境，提高了安全性。
[0014]2)提高了清洁效率。[〇〇15]3)降低了企业清洗外层玻璃的成本。
[0016]4)采用太阳能板与发电风机同时给蓄电池进行充电，防止阴天电力不足的情况，较好的利用了高处的风能。[〇〇17]5)采用垂直设置的履带，并将机器人设置为矩形结构，便于方向的控制。
[0018]6)双微型真空吸盘，吸附牢固程度高，可靠性高，防止由于其中一个栗或吸盘发生故障导致吸力消失，造成危险。
[0019]7)采用携带感应探头的摄像机，探头用于控制机器人停下来，摄像机用于将图像传给操作人员，与远端的操作人员形成互动，从而远程控制机器人的行走方向，提高可靠性。
[0020]8)安全带的设置进一步确保了安全可靠性，而且全程使用中操作人员无需悬攀在室外。
[0021]9)吸尘风机将吸附的污物排出既可以提高效率，又可以减轻机器人因存放垃圾而增加的重量。
[0022]10)湿擦拭、干擦拭、吸尘、排除大颗粒物杂质整个过程有序且一气呵成，提高了玻璃清洁的效率和效果。【附图说明】
[0023]图1是本发明高楼玻璃清洁智能机器人的立体图。
[0024]图中，卜太阳能板、2_蓄电池、3_发电风机、4-吸尘风机、5_橡月父刷、6_海绵刷、7_垂直式履带驱动轮、8-水平式履带驱动轮、9-双微型高压真空栗、10-外接充电口、11-安全带、 12-携带感应探头的摄像机。【具体实施方式】[〇〇25]下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
[0026]参见图1，当机器人正常工作的时候，其顶部太阳能板1将太阳能转化为电能存储在外层腔体中的锂电池中，4个微型风机充分利用高空丰富的风资源，将风能转化为电能， 存储在外层腔体的锂电池中。利用锂电池中的电能，机器人底部的双履带式驱动器就可以带动机器人移动，垂直式履带式驱动器7为机器人提供上下的动力，带动机器人进行垂直方向的清洁工作，水平式履带式驱动器8给机器人提供水平方向的动力，使机器人能够进行水平方向的清洁工作，通过垂直和水平方向的协调运动，机器人能够全方面的擦拭玻璃，边边角角彻底不放过。底部中间安装有双微型高压真空栗9,可以制造出两个圆形区域的真空带，从而能够让机器人和玻璃表面密切贴合，其中两个微型真空栗协调工作，当其中一个微型高压真空栗工作出现故障的时候，另外一个微型高压真空栗紧急替补工作，从而保证机器人能够安全可靠的吸附在高层玻璃上。
[0027]在进行清洁工作的时候，机器人外层腔体的上部配备有容器，容器里面是按一定比例调和的清洁剂和清水，对应的内层腔体内安装有海绵刷6,当海绵刷清理脏玻璃的时候，首先容器里面的混合液体会渗透到海绵刷里面，然后海绵刷擦拭脏玻璃，这样可以先清除脏玻璃表面灰层的第一层，方便后续清洁工作。因为高层玻璃是定期清洁维护的，清洁频率过高，浪费人力物力财力，清洁频率过低，影响美观和工作。所以每当需要清洁的时候，玻璃表面已经积聚好几层灰层，因此需要分批清洗。机器人内层腔体的下部安装有橡胶刷5， 可以清除第一次清洗后留下的较大颗粒污染物，然后被外层腔体安装的吸尘风机吸走并排出机器，这样既可以提高效率，又可以减轻机器人因存放垃圾而增加的重量。
[0028]本发明的顶部还安装有携带感应探头的摄像机12,因为高层玻璃长时间未接收清洗且暴露在户外环境中，所以每个地方被污染的程度不一样，在机器人进行清洗的过程中很有可能会遇到不同的障碍物，当感应探头监测到机器人前方有障碍物的时候启动摄像头工作，摄像头将拍摄障碍物实物画面并将画面通过无线发送给远方的工作人员，工作人员通过经验判断障碍物并且发送命令给机器人，机器人执行命令进行障碍清除或者绕行，从而保证机器人高空工作的安全。为了进一步保证机器人的安全，本装置中的安全带11可以将机器人和其起始出发位置固定装置通过绳索紧紧连接在一起，防止机器人出现意外情况停止工作，摔落损坏或者引起高空坠物砸伤行人事件。
[0029]以上是本发明的优选技术方案，并不限定本发明要求保护的范围，本领域的普通技术人员可以进行适当变换，这种在本发明主旨上的变换应视为与本发明要求保护的范围等同。
【主权项】
1.一种高楼玻璃清洁智能机器人，其特征在于:包括贴近玻璃的内层腔体与远离玻璃的外层腔体，所述外层腔体的外侧设置太阳能板 (1)，外层腔体内设置蓄电池(2)，所述高楼玻璃清洁智能机器人的前后两侧还各设有至少 一个发电风机(3)，所述发电电机(3)、太阳能板(1)各自与蓄电池(2)连接；所述内层腔体中部设有两个微型高压真空栗(9)，所述两个微型高压真空栗(9)各自与 一个吸盘连通，两个半径不同的吸盘同心设置，用于吸附玻璃；所述内层腔体的最内侧设有一对平行的垂直式履带驱动轮(7)和一对平行的水平式履 带驱动轮(8)，用于沿玻璃行走；所述外层腔体的上部配置洗涤液腔，用于存储洗涤液，对应的内层腔体部位设置海绵 刷(6 )，所述海绵刷(6)与洗涤液腔连通；所述外层腔体的下部安装吸尘风机(4)，内层腔体的内侧配置橡胶刷(5)，用于清除海 绵刷清洗后留下的较大颗粒污染物，所述吸尘风机(4)用于将所述较大颗粒污染物吸走并 向外排出；高楼玻璃清洁智能机器人上部安装有携带感应探头的摄像机(12)，每当感应探头感应 到前进方向遇到障碍物的时候，打开摄像头拍摄障碍物外形并传给工作人员，工作人员经 过判断发送指令给机器人控制其避开障碍物或者清理障碍。2.如权利要求1所述的高楼玻璃清洁智能机器人，其特征在于:所述发电风机(3)能够 折叠，便于收纳。3.如权利要求1所述的高楼玻璃清洁智能机器人，其特征在于:四个履带驱动轮围成一 个矩形，所述双微型高压真空栗(9)设置在所述矩形的中部，所述高楼玻璃清洁智能机器人 整体也呈矩形结构。4.如权利要求1所述的高楼玻璃清洁智能机器人，其特征在于:所述高楼玻璃清洁智能 机器人的顶部还设有安全带(11)，所述安全带(11)与固定物固定连接，用于防止机器人掉落。5.如权利要求4所述的高楼玻璃清洁智能机器人，其特征在于:所述高楼玻璃清洁智能 机器人的顶部还设有外接充电口。6.—种权利要求4所述的高楼玻璃清洁智能机器人的工作方法，其特征在于:将安全带(11)一端固定在大楼外立面的固定物上，另一端向下延伸，从窗户处将高楼 玻璃清洁智能机器人与安全带另一端固定，并利用吸盘将其吸附固定在玻璃面上；太阳能板(1)与发电风机(3)持续为蓄电池(2)供电；机器人先向上运动，海绵刷(6)对玻璃进行清洗擦拭，清楚脏玻璃表面的表层灰尘，橡 胶刷(5)擦拭海绵刷(6)清洗后留下的较大颗粒污染物，然后被吸尘风机吸走并向外排出；当感应探头监测到机器人前方有障碍物的时候启动摄像头工作，摄像头将拍摄障碍物 实物画面并将画面通过无线发送给远端的工作人员，工作人员通过经验判断障碍物并且发 送命令给机器人，机器人执行命令进行障碍清除或者绕行。
【文档编号】A47L11/40GK106073617SQ201610429758
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】黄麒元, 朱俊, 王致杰, 周泽坤, 王鸿, 王浩清, 王东伟, 杜彬, 吕金都
【申请人】上海电机学院