本發(fā)明屬于高空清洗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種戶外墻壁清洗機器人。

背景技術(shù)：

隨著城市化進程的發(fā)展、當今城市已經(jīng)出現(xiàn)了越來越多的高樓大廈，特別是一些國際化大都市出現(xiàn)了很多超高建筑，這些超高建筑有的達到了近千米高，如位于迪拜的哈利法塔總高828米、位于上海的上海中心大廈總高632米。而從幾十米到幾百米甚至近千米的高樓大廈在每個城市都有很多，這些高樓大廈從外面看雄偉壯觀，為人們的生活增添了色彩，帶來了方便，極具現(xiàn)代化的氣息，但是也為樓面外墻清潔提出了挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的“蜘蛛人”清潔方式安全性差，“蜘蛛人”墜樓事件時有發(fā)生，成為世界上最危險的工作，并且由于清洗效率低下，清潔成本極高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種戶外墻壁清洗機器人，解決了現(xiàn)有戶外墻壁清洗安全性差、清洗效率低、清潔成本高的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種戶外墻壁清洗機器人，包括相互連接的主承載面和不少于四根的伸縮立柱組成的主體框架，伸縮立柱之間固接有清洗單元，每個伸縮立柱的端部均連接有真空吸盤，每個真空吸盤上均連接有真空單元；主承載面的頂部還設(shè)置有影像單元，主承載面的底部連接有plc控制器，沿主承載面一周對稱分布有若干運動單元，主承載面上還設(shè)置有牽引單元。

本發(fā)明的特征還在于，

影像單元包括位于主承載面上的支架，支架上固接有旋轉(zhuǎn)云臺，旋轉(zhuǎn)云臺內(nèi)放置有攝像頭；攝像頭通過導(dǎo)線依次連接旋轉(zhuǎn)云臺與plc控制器。

運動單元的數(shù)量不少于四個，每個運動單元均包括與主承載面固接的轉(zhuǎn)向電機，每個轉(zhuǎn)向電機的傳動軸上均固接有飛行葉輪；每個轉(zhuǎn)向電機和飛行葉輪均通過導(dǎo)線與plc控制器連接。

真空單元包括每個真空吸盤側(cè)壁的接口，每個接口均通過真空管連接位于主承載面底部的真空泵，真空泵和每個伸縮立柱均通過導(dǎo)線連接plc控制器。

清洗單元包括一組對稱設(shè)置的連桿，每個連桿均與伸縮立柱相固接，連桿之間依次設(shè)置有相互平行的管道b、滾筒b、滾筒a和管道a，滾筒a和滾筒b外壁均包裹有清潔布；

管道a上均勻分布有若干噴嘴a，管道a通過軟管a接通清洗液桶；

管道b上均勻分布若干噴嘴b，管道b通過軟管b接通自來水管。

管道a上設(shè)置有電磁閥a，軟管a上設(shè)置有水泵a，水泵a通過導(dǎo)線依次連接電磁閥a、滾筒a和plc控制器；

管道b上設(shè)置有電磁閥b，軟管b上設(shè)置有水泵b，水泵b通過導(dǎo)線依次連接電磁閥b、滾筒b和plc控制器。

滾筒a和滾筒b均為電動滾筒且型號相同；噴嘴a和噴嘴b均為伸縮噴嘴。

滾筒a和滾筒b兩端均通過連接件與連桿連接。

每個伸縮立柱的型號均為kmsj-f，plc控制器的型號為西門子s7-200。

牽引單元包括牽引繩，牽引繩一端連接在牽引電機的主軸上，牽引繩另一端固接牽引固定扣，牽引固定扣連接主承載面。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種戶外墻壁清洗機器人通過采用牽引繩、飛行葉輪調(diào)整位置和方向，方便移動；通過真空泵和真空吸盤的抽放氣，保證了清洗位置的固定；通過滾筒a和滾筒b上清潔布與墻壁的摩擦，擦洗污漬，替換掉原有蜘蛛人的清潔方式，安全性更好、清潔效率更高，縮減了成本，有很好的實用價值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種戶外墻壁清洗機器人的主視圖；

圖2是本發(fā)明一種戶外墻壁清洗機器人中滾筒a和滾筒b的俯視圖；

圖3是本發(fā)明一種戶外墻壁清洗機器人中滾筒a和滾筒b的側(cè)視圖；

圖4是本發(fā)明一種戶外墻壁清洗機器人的電路模塊圖。

圖中，1.主承載面，2.伸縮立柱，3.真空吸盤，4.支架，5.旋轉(zhuǎn)云臺，6.攝像頭，7.牽引繩，8.轉(zhuǎn)向電機，9.飛行葉輪，10.真空泵，11.真空管，12.接口，13.plc控制器，14.牽引電機，15.連桿，16.滾筒a，17.滾筒b，18.清潔布，19.管道a，20.噴嘴a，21.管道b，22.噴嘴b，23.軟管a，24.軟管b，25.連接件，26.清洗液桶，27.電磁閥a，28.電磁閥b，29.水泵a，30.水泵b，31.牽引固定扣。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明一種戶外墻壁清洗機器人，如圖1所示，包括相互連接的主承載面1和不少于四根的伸縮立柱2組成的主體框架，伸縮立柱2之間固接有清洗單元，每個伸縮立柱2的端部均連接有真空吸盤3，每個真空吸盤3上均連接有真空單元；主承載面1的頂部還設(shè)置有影像單元，主承載面1的底部連接有plc控制器13，沿主承載面1一周對稱分布有若干運動單元，主承載面1上還設(shè)置有牽引單元。

影像單元包括位于主承載面1上的支架4，支架4上固接有旋轉(zhuǎn)云臺5，旋轉(zhuǎn)云臺5內(nèi)放置有攝像頭6；攝像頭6通過導(dǎo)線依次連接旋轉(zhuǎn)云臺5與plc控制器13。通電后，plc控制器13調(diào)整旋轉(zhuǎn)云臺5和攝像頭6的拍攝角度，觀察裝置四周的情況，避免運動時與障礙物發(fā)生碰撞，同時可以確定需要清潔的地方。

運動單元的數(shù)量不少于四個，每個運動單元均包括與主承載面1固接的轉(zhuǎn)向電機8，每個轉(zhuǎn)向電機8的傳動軸上均固接有飛行葉輪9；每個轉(zhuǎn)向電機8和飛行葉輪9均通過導(dǎo)線與plc控制器13連接。通電后，plc控制器13的中央處理器通過判斷裝置周圍的情況，當需要小范圍移動時，開啟轉(zhuǎn)向電機8，使其帶動飛行葉輪9運動，飛行葉輪9同時以相同方向和角度旋轉(zhuǎn)運動改變了吹風方向，使裝置相對外墻進行前后、左右、上下的運動。

真空單元包括每個真空吸盤3側(cè)壁的接口12，每個接口12均通過真空管11連接位于主承載面1底部的真空泵10，真空泵10和每個伸縮立柱2均通過導(dǎo)線連接plc控制器13；每個伸縮立柱2的型號均為kmsj-f。當確定清洗位置后，plc控制器13控制開啟真空泵10通過真空管11、接口12對每個真空吸盤3抽真空，使其與墻壁固定，同時通過調(diào)整每個伸縮立柱2的長度，當滾筒b17與外墻貼合時停止；當需要移動位置時，真空泵10放氣使每個真空吸盤3與墻壁松動。

如圖2和圖3所示，清洗單元包括一組對稱設(shè)置的連桿15，每個連桿15均與伸縮立柱2相固接，連桿15之間依次設(shè)置有相互平行的管道b21、滾筒b17、滾筒a16和管道a19，滾筒a16和滾筒b17外壁均包裹有清潔布18；管道a19上均勻分布有若干噴嘴a20，管道a19通過軟管a23接通清洗液桶26；管道b21上均勻分布若干噴嘴b22，管道b21通過軟管b24接通自來水管。滾筒a16和滾筒b17均為電動滾筒且型號相同，噴嘴a20和噴嘴b22均為伸縮噴嘴；清洗液桶26一般位于樓頂或其他位置，滾筒a16和滾筒b17開始旋轉(zhuǎn)，此時噴嘴a20噴出清潔液、噴嘴b22噴出清水，通過清潔布18與墻面接觸摩擦擦洗污漬。

管道a19上設(shè)置有電磁閥a27，軟管a23上設(shè)置有水泵a29，如圖4所示，水泵a29通過導(dǎo)線依次連接電磁閥a27、滾筒a16和plc控制器13；管道b21上設(shè)置有電磁閥b28，軟管b24上設(shè)置有水泵b30，水泵b30通過導(dǎo)線依次連接電磁閥b28、滾筒b17和plc控制器13。電磁閥a27調(diào)整管道a19的開關(guān)，電磁閥b28調(diào)整管道b21的開關(guān)，水泵a29和水泵b30提供動力。當需要清洗外墻時，接通電源，滾筒a16和滾筒b17開始轉(zhuǎn)動，此時噴嘴a20內(nèi)噴出清洗液，噴嘴b22內(nèi)噴出清水，滾筒a16和滾筒b17使清潔布18與墻面摩擦至干凈。

滾筒a16和滾筒b17兩端均通過連接件25與連桿15連接；滾筒a16和滾筒b17兩端的轉(zhuǎn)動軸分別位于連接件25的孔內(nèi)。

牽引單元包括牽引繩7，牽引繩7一端連接在牽引電機14的主軸上，牽引繩7另一端固接牽引固定扣31，牽引固定扣31連接主承載面1。牽引繩7一方面保護裝置，防止意外掉落，另一方面控制裝置的大距離下落和移動。

plc控制器13的型號為西門子s7-200。

本發(fā)明機器人的工作過程如下：

將清洗液桶26至于清潔外墻的樓頂，通過牽引電機14、牽引繩7和牽引固定扣31將主承載面1緩慢放下，當?shù)竭_位置后，plc控制器13開始工作，調(diào)整旋轉(zhuǎn)云臺5和攝像頭6的拍攝角度，觀察裝置四周的情況，當需要進行小范圍調(diào)整時，plc控制器13啟動轉(zhuǎn)向電機8，通過其上的飛行葉輪9調(diào)整運動方向，當確定需要清潔的地方后，啟動伸縮立柱2和真空泵10，真空泵10通過真空管11、接口12對每個真空吸盤3抽真空，使其與墻壁固定，同時通過調(diào)整每個伸縮立柱2的長短使?jié)L筒a16、滾筒b17與外墻貼合時停止；此時啟動滾筒a16、滾筒b17、水泵a29和水泵b30，打開電磁閥a27和電磁閥b28，滾筒a16通過運動，使清洗液從清洗液桶26中通過管道a19、軟管a23和噴嘴a20流出，噴灑在墻壁上，然后清潔布18與外墻不斷接觸摩擦，擦掉臟污；而滾筒b17通過噴嘴b22、軟管b24噴出清水，擦拭外墻，如此不斷循環(huán)，使外墻干凈。當需要移動位置時，通過真空泵10放氣，使真空吸盤3與墻壁之間的吸合力減小，繼續(xù)移動。

本發(fā)明機器人通過采用牽引繩7和飛行葉輪9調(diào)整位置和方向，方便移動；通過真空泵10和真空吸盤3的抽放氣，保證了清洗位置的固定；通過滾筒a16和滾筒b17上清潔布18與墻壁的摩擦，擦洗污漬，替換掉“蜘蛛人”的清潔方式，安全性更好、清潔效率更高，縮減了成本，有很好的實用價值。