一种建筑保洁机器人的制作方法

本实用新型的技术方案涉及将对建筑物进行清洁的装置，具体地说是一种建筑保洁机器人。

背景技术：

近年来，绿色建筑和玻璃幕墙建筑大规模发展，很多建筑设计有玻璃幕墙，还有部分建筑在建筑顶部设计有光伏板。为了保证建筑幕墙的洁净和光伏板的发电效率，需要对建筑幕墙和光伏板进行定期保洁，目前的技术多是仅针对其中的一种需求进行作业，如：公开号为CN202408749U的技术方案，公开了自重下滑高压外墙清洗机，该设备设置有高压清水储罐，可以对外墙进行清洁，但是该方案没有设计电机等受控电气原件，其执行末端的运行受控性差，另外该方案也没有对光伏板的清洁功能。

总之，现有技术产品不能很好的解决风能直接利用的技术问题，特别是在需要动能输入的地域直接建立能够利用将风能转化为动能直接利用的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种建筑保洁机器人，能够对建筑的外墙特别是玻璃幕墙进行清洁，同时还能够针对绿色建筑顶部的光伏板进行清洁作业。

本实用新型解决该技术问题所采用的技术方案包括一种建筑保洁机器人，由行走引导系统、清洁作业末端、控制监测系统组成，行走引导系统由机架、上导轨、上导轮、竖直导轨、连接架、下导轮、下导轨、步进电机A组成，其中下导轨固定在机架上并位于建筑物的底部，上导轨固定在机架上并位于建筑物顶部，上导轨和下导轨平行设置，竖直导轨设置有两条，左右平行分布，两条竖直导轨之间通过连接架固定连接在一起，竖直导轨沿着建筑幕墙和光板材走向布置，竖直导轨上端设置有上导轮，上导轮啮合在上导轨上，竖直导轨下端设置有下导轮，下导轮啮合在下导轨上，步进电机A的输出轴连接在下导轮上；清洁作业末端由主动夹紧轮组、随动夹紧轮组、传动轴、步进电机B、清洁轴、清洁辊、电动辊、涵水层、清洁层、框架组成，其中主动夹紧轮组设计有两对且左右分布，设置在框架的上端两侧，两对主动夹紧轮组分别加紧在左右两条竖直导轨的内外侧，步进电机B固定设置在框架上边上方，步进电机B的输出端通过传动轴与主动夹紧轮组连接，随动夹紧轮组设计有两对且左右分布，设置在框架的下端两侧，两对随动夹紧轮组分别加紧在左右两条竖直导轨的内外侧，清洁轴水平设置，位于框架的中部且与框架连接，清洁辊设置在清洁轴上，清洁辊的结构由内到位依次是清洁轴、电动辊、涵水层和清洁层；控制监测系统由光栅尺、水平行程开关A、水平行程开关B、`控制平台、垂直行程开关A、垂直行程开关B、前置灰度传感器、后置灰度传感器、工业PLC组成，其中光栅尺平行设置在竖直导轨的右侧，水平行程开关A设置在下导轨右端的上方，水平行程开关B设置在下导轨左端的上方，垂直行程开关A设置在竖直导轨上端的前方，垂直行程开关B设置在竖直导轨下端的前方，控制平台设置建筑物顶部，工业PLC设置在控制平台内部，前置灰度传感器设置在框架上位于清洁辊的下方，后置灰度传感器设置在框架上位于清洁辊的上方。

上述一种建筑保洁机器人，所述连接架有两条，一上一下平行设置。

上述一种建筑保洁机器人，所述上导轮有两个，上导轮的轮面为凹形。

上述一种建筑保洁机器人，所述下导轮有两个，下导轮的轮面为凹形。

上述一种建筑保洁机器人，所述控制平台的高度为85厘米。

上述一种建筑保洁机器人，所述涵水层设计为可拆卸结构。

上述一种建筑保洁机器人，所述清洁层设计为可拆卸结构。

上述一种建筑保洁机器人，所用部件是本技术领域的技术人员所熟知的，均通过公知的途径获得。所述部件的连接方法是本技术领域的技术人员所能掌握的。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型一种建筑保洁机器人的突出特点和显著进步是：

(1)本实用新型的竖直导轨沿着建筑幕墙和建筑顶部的光伏板走向设置，可以一体化对光伏板和建筑幕墙进行清洁作业。

(2)本实用新型设置有两组灰度传感器用于检测清洁前后被清洁表面的洁净程度具备一定的智能化水平。

(3)本实用新型设置有光栅尺、步进电机等元器件，可以对运动部件进行较为精确地控制和感知。

(4)本实用新型具有智能控制系统，可以实现自动运行和手动运行多种模式，可以适应各种作业环境。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型一种建筑保洁机器人的主体结构示意图。

图2为本实用新型一种建筑保洁机器人的主体结构侧方向示意图。

图3为本实用新型一种建筑保洁机器人的清洁作业末端结构示意图。

图4为本实用新型一种建筑保洁机器人的清洁辊结构示意图。

图中，1.机架，2.上导轨，3.光伏板，4.建筑幕墙，5.上导轮，6.竖直导轨，7.连接架，8.光栅尺，10.清洁作业末端，11.水平行程开关A，12.下导轮，13.下导轨，14.水平行程开关B，15.控制平台，16.垂直行程开关A，17.垂直行程开关B，18.步进电机A，19.主动夹紧轮组，20.随动夹紧轮组，21.传动轴，22.步进电机B，23.后置灰度传感器，24.清洁轴，25.清洁辊，26.前置灰度传感器，27.电动辊，28.涵水层，29.清洁层，30.框架。

具体实施方式

图1～图4所示实施例表明，本实用新型一种建筑保洁机器人由，由行走引导系统、清洁作业末端10、控制监测系统组成，行走引导系统由机架1、上导轨2、上导轮5、竖直导轨6、连接架7、下导轮12、下导轨13、步进电机A18组成，其中下导轨13固定在机架1上并位于建筑物的底部，上导轨2固定在机架1上并位于建筑物顶部，上导轨2和下导轨13平行设置，竖直导轨6设置有两条，左右平行分布，两条竖直导轨6之间通过连接架7固定连接在一起，连接架7使得两条竖直导轨6相固固定在一起，竖直导轨6沿着建筑幕墙4和光板材走向布置，竖直导轨6上端设置有上导轮5，上导轮5啮合在上导轨2上，竖直导轨6下端设置有下导轮12，下导轮12啮合在下导轨13上，竖直导轨6可以在上导轮5和下导轮12的引导下沿着上导轨2和下导轨13左右移动，步进电机A18的输出轴连接在下导轮12上，用来驱动下导轮12转动进而驱动竖直导轨6移动；清洁作业末端10由主动夹紧轮组19、随动夹紧轮组20、传动轴21、步进电机B22、清洁轴24、清洁辊25、电动辊27、涵水层28、清洁层29、框架30组成，其中主动夹紧轮组19设计有两对且左右分布，设置在框架30的上端两侧，两对主动夹紧轮组19分别加紧在左右两条竖直导轨6的内外侧，步进电机B22固定设置在框架30上边上方，步进电机B22的输出端通过传动轴21与主动夹紧轮组19连接，步进电机B22用来驱动主动夹紧轮组19旋转，进而带动清洁作业末端10上下移动，随动夹紧轮组20设计有两对且左右分布，设置在框架30的下端两侧，两对随动夹紧轮组20分别加紧在左右两条竖直导轨6的内外侧，主动夹紧轮组19和随动夹紧轮组20共同使清洁作业末端10紧紧的贴合在竖直导轨6上，清洁轴24水平设置，位于框架30的中部且与框架30连接，清洁辊25设置在清洁轴24上，清洁辊25的结构由内到位依次是清洁轴24、电动辊27、涵水层28和清洁层29，清洁轴24用来支撑清洁辊25，电动辊27用来带动清洁辊25旋转，涵水层28可以储存一定的水量，用来润湿被清洁物的表面，进而提高清洁效果，清洁层29用来清除积尘；控制监测系统由光栅尺8、水平行程开关A11、水平行程开关B14、`控制平台15、垂直行程开关A16、垂直行程开关B17、前置灰度传感器26、后置灰度传感器23、工业PLC组成，其中光栅尺8平行设置在竖直导轨6的右侧，用来监测清洁作业末端10的运行位置，水平行程开关A11设置在下导轨13右端的上方，用来防止竖直导轨6向右运行超过极限位置，水平行程开关B14设置在下导轨13左端的上方，用来防止竖直导轨6向左运行超过极限位置，垂直行程开关A16设置在竖直导轨6上端的前方，用来防止清洁作业末端10向上运行超过极限位置，垂直行程开关B17设置在竖直导轨6下端的前方，用来防止清洁作业末端10向下运行超过极限位置，控制平台15设置建筑物顶部，用来控制机器人的运行，工业PLC设置在控制平台15内部，前置灰度传感器26设置在框架30上位于清洁辊25的下方，用来监测清洁作业前建筑表面的清洁程度，后置灰度传感器23设置在框架30上位于清洁辊25的上方用来监测清洁作业后建筑表面的清洁程度。

按照上述图1～图4所示，制得一种建筑保洁机器人，其中连接架7有两条，一上一下平行设置，上导轮5有两个，上导轮5的轮面为凹形，下导轮12有两个，下导轮12的轮面为凹形，控制平台15的高度为85厘米，涵水层28设计为可拆卸结构，清洁层29设计为可拆卸结构。

下面以将以一次清洁作业为例。

第一步，启动与自检

装置安装后启动，完成自检，各部分状态正常，清洁作业末端10处于建筑物顶部，位于最高处。

第二步，设定作业参数

人工设定清洁前后的洁净程度差值，设定竖直导轨6左右运行的速度和间距，设定清洁作业末端10上下移动的速度，以及对顽固污垢的反复清洁次数等相关参数。同时人工在涵水层28中设置要相应的清洁液。

第三步，清洁作业

清洁作业末端10从建筑物顶部，由步进电机B22进行控制自上而下的运行，同时电动辊27也开始工作，带动清洁辊25旋转，清洁辊25外层的清洁层29与光伏板3或者建筑幕墙4接触，对其表面进行清洁，光栅尺8实时监测清洁作业末端10的运行位置，当前置灰度传感器26和后置灰度传感器23的差值符合预定要求，机器人继续作业，当前置灰度传感器26和后置灰度传感器23的差值不符合预定要求，机器人返回一段距离，重复清洁作业，直至符合要求，当机器人清洁完一整列被清洁物体后，步进电机A18控制下导轮12运行，带动竖直导轨6左右移动，更换至新的位置，清洁作业末端10从新回到最高位，重复第三步作业，直至清洁作业全部完成

第四步，手动操作

本机器人可以人工手动操作其进行清洁作业，操作者可以根据光栅尺8传回的信息和灰度传感器传回的数据，通过手动操作控制步进电机A18、步进电机B22个电动辊27的正反转，进而控制机器人的移动和清洁作业，完成清洁任务。