混合吸附智能双面擦玻璃机器人的制作方法

本实用新型涉及智能机器人技术领域，更具体的涉及一种智能清洁机器人。

背景技术：

随着城市现代化的发展，越来越多的民居高层建筑屹立于各大城市，再加上现阶段雾霾等空气污染问题，让玻璃窗户更加容易变脏，且污垢更加难清洗，使得玻璃窗户的清洁工作更加繁重。若采用传统的人工清洗方式不仅费用昂贵,而且清洗效率低、作业十分危险。其次，都市繁忙的生活节奏，让清洁窗户玻璃成为生活累赘，擦玻璃机器人的需求痛点在于解放繁忙的年轻都市人群，用智能化的方式解放双手，追求更高品质的生活质量。

再者，对于传统的机器人吸附单元，大多采用负压或者正压吸附的方式来提供吸附力，从而吸附在窗户玻璃实现清洁，但是这样有一个很大的安全隐患，如若在使用过程中突然发生断电，这不仅将会摔坏机器人，并且对于用户尤其高层居住用户来说，机器的掉落很可能砸中路人，造成人员或者财产的巨大损失。另外，单单采用永久磁铁吸附，偌大的吸附力使得从玻璃上取下机器是非常不方便的，尤其对于占绝大多数的家庭主妇更是困难。

除此之外，市场现有一部分智能清洁擦玻璃机器人，虽然具有较高的自动化程度，但是在自主智能方面依然存在很多问题，并且市场现有的智能清洁擦玻璃机器人多数只能清洁单层玻璃，擦拭效率大打折扣；而且成本较高，价格昂贵，无法大范围实行推广。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供了一种智能双面擦玻璃机器人，能够吸附在玻璃上并且对玻璃双面同时进行擦拭，而且此发明结构简单。在于提供了一种智能变磁力结构，通过霍尔元件检测不同厚度玻璃的磁场强度，进而由控制单元控制电路中阻值变化，进而改变电磁铁磁力，用以提供合适的吸附力，此结构方便安装且使机器人卸磁方便，具有一定的自主智能程度，安全可靠。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种混合吸附智能双面擦玻璃机器人，包括随动1机和驱动机2，两者内部设有极性相反的永久磁铁6以及7电磁铁，通过永久磁铁6磁力的吸附作用使机器人可以安全吸附在待清洁玻璃的内、外两侧，通过磁力的吸附作用驱动机2带动随动机1进行运动；所述的驱动机2设有驱动单元、磁铁吸附单元、清洁单元、控制单元,以及变磁力单元；所述随动机1设有驱动单元、磁铁吸附单元、清洁单元。

进一步，所述驱动机2的驱动单元包含两组驱动电机5和轮胎3；所述驱动电机5输出轴和轮胎3相连并驱动其旋转，从而实现驱动机的行走；所述每组驱动电机5和轮胎3都是单独被控制的，可以同时正转和反转，也可以一个正转一个反转，还可以以不同的速度旋转，从而保证了电机有在玻璃上有多种行走姿态，顺利完成擦洗任务；

进一步，所述驱动机2内设有磁吸附单元，包括永久磁铁6和和电磁铁7。所述吸附单元由四块永久磁铁6，由左及右由上及下磁性成N-S-S-N顺序排列，这将使得驱动机通过磁力吸附带动随动机工作时，可以实现直线、转弯行走稳定，不会发生磁铁的错位所导致的安全隐患。四块永磁铁6中间装置电磁铁7,电磁铁7由控制单元独立控制。四块永久磁铁6与电磁铁7相辅形成混合式吸附单元。

进一步，所述驱动机2内设有变磁力单元，包括霍尔元件和滑动变阻器11。所述变磁力单元由霍尔元件独立检测玻璃不同厚度所达到的磁感应强度；滑动变阻器11由控制单元独立控制，从而改变电路中电流大小，进而改变电磁铁7的吸附力，以最适合的吸附力吸附在玻璃，达到最优清洁效果。

进一步，所述随动机1的吸附单元包括四个永久磁铁6和一个可吸附性磁性材料，其排布方式同驱动机一致，磁性相反；

进一步，所述随动机1的驱动单元包括四个行进轮4，成十字形状平均排列在底盘的两侧。

进一步，所述擦玻璃机器人清洁单元包括纤维清洁布，底盘8的前部和后部底盘上都粘贴有魔术贴，可以方便的安装和拆卸清洁布，方便换洗，重复利用，避免浪费。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型提出了一种智能双面擦玻璃机器人，采用了轮式行走机构，结构简单，直线行走和转弯的灵活性高；

（2）本实用新型提出了一种混合吸附方式，采用永久磁铁结合电磁铁的方式，由永久磁铁排布产生稳定的吸附力，提供安全保障；由电磁铁进行磁力变换，选取最优吸附力，以达到行走、擦拭效果最优化，并且方便卸磁，拆卸方便。

（3）本实用新型提出了一种自主变磁力方式，采用霍尔元件独立检测玻璃不同厚度磁铁所达到的磁感应强度；滑动变阻器由控制单元独立控制，从而改变电路中电流大小，进而改变电磁铁的吸附力，以最适合的吸附力吸附在玻璃，达到最优清洁效果。

附图说明

图1是智能双面擦玻璃机器人的整体结构示意图；

图2是驱动机简易俯视图；

图3是驱动机简易主视图；

图4是变磁力单元的原理示意图；

图5是驱动机吸附单元的磁铁位置排布示意图；

图中：1、随动机；2、驱动机；3、轮胎；4、随动机行进轮；5、驱动电机；6、永久磁铁；7、电磁铁；8、底板；9、驱动机行进轮；10、霍尔元件；11、滑动电阻。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1、2、3、4、5所示，一种混合吸附智能双面擦玻璃机器人，包括随动机（1）和驱动机（2），随动机（1）和驱动机（2）两者内部设有极性相反的永久磁铁（6）以及电磁铁（7），所述随动机（1）设有驱动单元、磁铁吸附单元、清洁单元；所述的驱动机（2）设有驱动单元、磁铁吸附单元、清洁单元、控制单元,以及变磁力单元；所述驱动机（2）的驱动单元包括两组驱动电机（5）和轮胎（3）；所述驱动电机（5）输出轴和轮胎（3）相连。

本实用新型包括驱动机2和随动机1，在驱动机2和随动机1内部均设有极性相反的永久磁铁6，使能够相互吸附在待清洁玻璃的内、外两侧，通过磁力的吸附作用驱动机2带动随动机1运动；所述的驱动机2设有驱动单元、磁铁吸附单元、清洁单元、控制单元，以及变磁力单元；随动机1设有驱动单元、磁铁吸附单元、清洁单元。

如图2、图3所示是本发明提供的驱动机简易俯视图和主视图，包括轮胎3、驱动电机5、永久磁铁6、电磁铁7、底板8、驱动机行进轮9。驱动电机5输出轴与轮胎3相连接，输出转矩驱动行走。底板8开设有小槽，安装驱动机行进轮，用以支撑驱动机平稳行走，永久磁铁6提供主要吸附在玻璃上的主要吸附力，电磁铁7作为变磁力单元补充机器人工作状态下所需吸附力，以达到吸附、行走与擦拭完美结合。

如图4所示是本发明提供的变磁力单元的原理示意图，包括霍尔元件10、控制单元、滑动变阻器11和电磁铁7。由霍尔元件10检测玻璃不同厚度下的磁场强度，进而反馈给控制单元，然后由控制单元单独控制滑动变阻器11的阻值，从而使得电路中的电流发生变化，使电磁铁7产生不同的磁力，使得机器人可以适应不同厚度的玻璃，提供最优吸附，产生最优清洁效果。

如图5所示是本发明提供的驱动机吸附单元的磁铁位置排布示意图，包括永久磁铁6和电磁铁7。由随动机1和驱动机2极性相反的永久磁铁6产生磁吸附力，使机器人可以安全吸附在玻璃的内、外两侧。驱动机2中央位置为电磁铁7，电磁铁7由于不同的电流大小所产生不同的吸附力，合理调节吸附力的大小。尤其在清洁完毕摘除机器时，断开电磁铁7的通电电路，这将使得吸附力减小，方便卸磁，便于操作；同时由永久磁铁6产生吸附力，机器人不会从玻璃表面滑落，从而提供安全保障。

具体实施方式为，将驱动机2与随动机1分别贴在带擦玻璃两侧，由永久磁铁6提供主要吸附力，使机器人不会法向掉落或者侧向翻滚滑落即可，保证其安全稳定性；进而，当通电工作时，驱动电机5通过电机轴带动轮胎3转动，通电同时，霍尔元件检测当前玻璃厚度下的磁场强度，进而将信息反馈到控制单元，由控制单元控制电路中滑动变阻器阻值变化，从而改变电流的大小，进而改变电磁铁的磁力大小，以达到工作状态下的理论吸附力，从而可以实现机器人在玻璃表面平稳行走与擦拭，不会出现打滑或者掉落等情况。