專利名稱：應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種壁面移動機器人，具體講是涉及一種用柔索驅(qū)動的沿高大建
筑物立面移動的應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人，屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著城市的現(xiàn)代化，城市中產(chǎn)生了眾多的高層建筑?；诓晒夂兔烙^的目的，許多 高層建筑都以玻璃幕墻為外裝飾，因此帶來了幕墻的清洗問題。高大建筑物玻璃幕墻的清 洗是一項繁重而危險的工作。目前，國內(nèi)外主要使用升降平臺或吊籃承載清潔工進行玻璃 壁面的清洗。人工進行高層建筑物的清洗不僅費用高、效率低，而且十分危險。清潔工人從 高空跌落、死亡的事故時有發(fā)生。高層建筑幕墻清洗機器人將使人從危險的高空清洗作業(yè) 中解脫出來。 目前對于高大建筑物立面特別是玻璃幕墻的清洗機器人載體的研究多基于負壓 吸附或真空吸附原理。隨著機器人技術(shù)的發(fā)展，爬壁機器人的類型日益豐富，但現(xiàn)行爬壁機 器人特別是基于真空吸附原理或者負壓吸附原理的壁面移動機器人對壁面的適應(yīng)能力和 吸附的可靠性都很難達到高大建筑物立面清洗作業(yè)實際應(yīng)用的要求。并且其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控 制繁瑣。

實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、易
于控制、壁面適應(yīng)能力強的應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人。
為達到上述實用新型目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是 —種應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人，其特征在于包括柔索驅(qū)動系 統(tǒng)、壁面移動平臺和推力裝置； 所述的柔索驅(qū)動系統(tǒng)為兩組，分別包括巻揚系統(tǒng)和柔索，所述的巻揚系統(tǒng)安裝在 建筑物立面的頂端的兩側(cè)，包括電機減速器組件、巻筒和定滑輪，電機減速器組件、巻筒固 定在建筑物的立面上，巻筒與電機和減速器組件的輸出軸連接；柔索的一端分別固定在壁 面移動平臺上，另一端分別繞過定滑輪后固定在巻筒上； 所述的壁面移動平臺靠近建筑物立面的一側(cè)安裝有保證壁面移動平臺的被動移 動機構(gòu)； 所述的推力裝置安裝在壁面移動平臺的外側(cè)面上。 前述的應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人，其特征在于所述的推力裝 置為函道風扇、螺旋槳或噴氣推動裝置 前述的應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人，其特征在于電機減速器組 件中的巻揚電機為交流或直流伺服電機。 前述的應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人，其特征在于在所述的建筑 物立面頂端的中部還安裝有一組柔索驅(qū)動系統(tǒng)，所述的巻揚系統(tǒng)也包括電機減速器組件、巻筒和定滑輪，電機減速器組件、巻筒固定在建筑物的立面上，巻筒與電機和減速器組件的 輸出軸連接；柔索的一端固定在壁面移動平臺上，另一端繞過定滑輪后固定在巻筒上。 前述的應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人，其特征在于在所述的建筑 物立面底部的中部還安裝有一組柔索驅(qū)動系統(tǒng)，所述的巻揚系統(tǒng)也包括電機減速器組件、 巻筒和定滑輪，電機減速器組件、巻筒固定在建筑物的立面上，巻筒與電機和減速器組件的 輸出軸連接；柔索的一端固定在壁面移動平臺上，另一端繞過定滑輪后固定在巻筒上。 本實用新型的有益效果是 1、運動空間大本實用新型在應(yīng)用過程中，可根據(jù)建筑物的尺寸結(jié)構(gòu)來安裝巻揚 系統(tǒng)，即可獲得較大的運動空間。 2、安全可靠本實用新型在應(yīng)用過程中，壁面移動平臺通過柔索吊裝在巻揚系統(tǒng) 上，與基于負壓吸附或真空原理的壁面移動機器人相比較，不會出現(xiàn)因吸附失效而造成機 器人脫落的危險狀況，機器人在壁面移動過程中不需要吸附，因此可以適應(yīng)多種壁面環(huán)境， 應(yīng)用領(lǐng)域更廣泛。 3、控制簡單本實用新型通過控制柔索的長度來達到控制機器人在壁面上的位置 和移動速度的目的，控制算法簡單，僅需作簡單的三角形解算即可獲得巻揚電機的控制量， 控制硬件搭建方便，并可根據(jù)實際情況選用交流或者直流伺服電機。 4、擴展性好一般狀況下采用2組柔索吊掛即可滿足作業(yè)要求。如果移動平臺較 輕不易將吊掛柔索拉直或外界干擾力較大時，可以在建筑物立面底部加裝柔索驅(qū)動系統(tǒng)； 如果移動平臺較重時，則可通過在建筑物立面頂部加裝柔索驅(qū)動系統(tǒng)來改善原有2根柔索 的受力狀況，保證壁面移動平臺的平衡。

圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的側(cè)視圖； 圖3為本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式下面通過實施例和附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進一步詳細說明。
實施例1 : 圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的側(cè)視圖，如圖1、2所示，
本實用新型的應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人，由2組柔索驅(qū)動系統(tǒng)、壁面 移動平臺和推力裝置組成，其中每一組柔索巻揚系統(tǒng)包括巻筒1、電機減速器組件2和定 滑輪3，巻揚系統(tǒng)安裝在建筑物立面頂端的兩側(cè)，柔索4的一端固定在壁面移動平臺5上，柔 索4的另外一端繞過定滑輪3纏繞在巻筒1上，通過調(diào)整巻揚電機的轉(zhuǎn)動可以控制柔索的 長度，通過調(diào)整多個柔索的長度可以實現(xiàn)控制壁面移動平臺在壁面上的運動速度和位置的 目的。壁面移動平臺5由兩根柔索4吊起，靠壁面移動平臺5的重力將柔索4拉直，該壁面 移動平臺5可在柔索4的牽引下在壁面上沿各方向移動，并可根據(jù)作業(yè)需要安裝清洗作業(yè) 工具。壁面移動平臺5的外側(cè)面上安裝有推力裝置6，該推力裝置6可以由函道風扇、螺旋槳或其他噴氣式推動裝置實現(xiàn)，用以產(chǎn)生相對壁面的正壓力，使所述壁面移動平臺與壁面 貼緊并產(chǎn)生一定的接觸力。在壁面移動平臺5與建筑物立面接觸的一側(cè)安裝有被動移動機 構(gòu)，便于壁面移動平臺5的移動。電機減速器組件2中的巻揚電機可以根據(jù)實際情況選用 交流或直流伺服電機。 本實用新型的工作原理是通過電機減速器組件2帶動巻筒1轉(zhuǎn)動來控制柔索4 的伸縮，兩根柔索4的長度確定壁面移動平臺5在建筑物立面上的位置，從而實現(xiàn)壁面移動 平臺5在壁面上的運動和定位，推力裝置6產(chǎn)生相對壁面的正壓力，使壁面移動平臺5貼緊 壁面并產(chǎn)生一定的接觸力，被動移動機構(gòu)(未圖示)保證壁面移動平臺5的移動靈活。 本實施例可以作為立面清洗作業(yè)機器人的移動載體，調(diào)整柔索4的長度可以控制 壁面移動平臺5在壁面上的位置，壁面移動平臺5上安裝有被動移動機構(gòu)，可沿壁面各方向 移動，壁面移動平臺5上可以安裝清洗作業(yè)工具，推力裝置6用來將壁面移動平臺5壓向壁 面，并提供清洗作業(yè)需要的作用力。本實用新型具有運動空間大、控制簡單、工作可靠等特 點。
實施例2 : 圖3為本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，當壁面移動平臺的重力不 能夠?qū)筛崴骼被蛘咄饨绺蓴_力比較大時，在實施例1的基礎(chǔ)上，在建筑物立面底部 的中部加裝1個柔索驅(qū)動系統(tǒng)，使上方的兩根柔索拉直，并可以抵抗一定的外界干擾力(如 側(cè)風)。因此本實施例中的應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人平臺，由3組柔索 驅(qū)動系統(tǒng)、壁面移動平臺和推力裝置組成。為簡化系統(tǒng)的控制，底部的柔索驅(qū)動系統(tǒng)可以采 用力控制方式，即控制柔索的拉力F —定。
實施例3 : 圖4為本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，當壁面移動平臺的重力較 大時，為改善原有兩組柔索驅(qū)動系統(tǒng)的受力狀況，簡化機器人移動控制的算法，在實施例1 的基礎(chǔ)上在立面頂端中部添加了一組柔索驅(qū)動系統(tǒng)。因此，在本實施例中，應(yīng)用于高大建筑 物立面清洗的壁面移動機器人平臺，由3組柔索驅(qū)動系統(tǒng)、壁面移動平臺和推力裝置組成。 壁面移動平臺在壁面上的遍歷運動可以通過調(diào)整所添加的第三根柔索的長度、同時控制原 有兩根柔索使壁面移動平臺繞所添加的第三個定滑輪作圓周運動來實現(xiàn)。 上述實施例不以任何方式限制本實用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所 獲得的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人，其特征在于包括柔索驅(qū)動系統(tǒng)、壁面移動平臺和推力裝置；所述的柔索驅(qū)動系統(tǒng)為兩組，分別包括卷揚系統(tǒng)和柔索，所述的卷揚系統(tǒng)安裝在建筑物立面的頂端的兩側(cè)，包括電機減速器組件、卷筒和定滑輪，電機減速器組件、卷筒固定在建筑物的立面上，卷筒與電機和減速器組件的輸出軸連接；柔索的一端分別固定在壁面移動平臺上，另一端分別繞過定滑輪后固定在卷筒上；所述的壁面移動平臺靠近建筑物立面的一側(cè)安裝有保證壁面移動平臺的被動移動機構(gòu)；所述的推力裝置安裝在壁面移動平臺的外側(cè)面上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人，其特征在于 所述的推力裝置為函道風扇、螺旋槳或噴氣推動裝置
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人，其特征在于 電機減速器組件中的巻揚電機為交流或直流伺服電機。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人，其特 征在于在所述的建筑物立面頂端的中部還安裝有一組柔索驅(qū)動系統(tǒng)，所述的巻揚系統(tǒng)也包 括電機減速器組件、巻筒和定滑輪，電機減速器組件、巻筒固定在建筑物的立面上，巻筒與 電機和減速器組件的輸出軸連接；柔索的一端固定在壁面移動平臺上，另一端繞過定滑輪 后固定在巻筒上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人，其特 征在于在所述的建筑物立面底部的中部還安裝有一組柔索驅(qū)動系統(tǒng)，所述的巻揚系統(tǒng)也包 括電機減速器組件、巻筒和定滑輪，電機減速器組件、巻筒固定在建筑物的立面上，巻筒與 電機和減速器組件的輸出軸連接；柔索的一端固定在壁面移動平臺上，另一端繞過定滑輪 后固定在巻筒上。
專利摘要本實用新型涉及一種應(yīng)用于高大建筑物立面清洗的壁面移動機器人，其特征在于包括柔索驅(qū)動系統(tǒng)、壁面移動平臺和推力裝置；所述的柔索驅(qū)動系統(tǒng)為兩組，分別包括卷揚系統(tǒng)和柔索，所述的卷揚系統(tǒng)安裝在建筑物立面的頂端的兩側(cè)，包括電機減速器組件、卷筒和定滑輪，電機減速器組件、卷筒固定在建筑物的立面上，卷筒與電機和減速器組件的輸出軸連接；柔索的一端分別固定在壁面移動平臺上，另一端分別繞過定滑輪后固定在卷筒上；所述的壁面移動平臺靠近建筑物立面的一側(cè)安裝有保證壁面移動平臺的被動移動機構(gòu)；所述的推力裝置安裝在壁面移動平臺的外側(cè)面上。本實用新型具有運動空間大、控制簡單、工作可靠、擴展性好、壁面適應(yīng)力強等優(yōu)點。
文檔編號A47L11/38GK201469194SQ20092023059
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月24日
發(fā)明者張建偉, 王魯單, 程勝 申請人:昆山市工業(yè)技術(shù)研究院有限責任公司