專利名稱：用于清潔外墻的機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
01本發(fā)明涉及一種用于清潔外墻的機(jī)器人，尤其涉及一種用于當(dāng)其在真 空吸附到窗戶外表面上的狀態(tài)下沿窗戶外表面自動(dòng)移動(dòng)時(shí)清潔窗戶外表 面的機(jī)器人。
背景技術(shù)：
即使在以上提到的傳統(tǒng)外墻清潔機(jī)器人能夠在穩(wěn)定地真空吸附到外 表面的狀態(tài)下進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，這些機(jī)器人仍然具有使得所述移動(dòng)間斷進(jìn)行而 無(wú)法平滑實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu).出于這一原因，在清潔操作完成之后，會(huì)出現(xiàn)在發(fā) 生移動(dòng)中斷的地方出現(xiàn)斑點(diǎn)的問(wèn)題。圖l是說(shuō)明本發(fā)明外墻清潔機(jī)器人頂部的透視19圖2是說(shuō)明本發(fā)明外墻清潔機(jī)器人底部的透視圖；本發(fā)明外墻清潔機(jī)器人的主體10主要包括用于以第一方向移動(dòng)所述 機(jī)器人的移動(dòng)單元，用于改變所il^器人的移動(dòng)方向的方向改變單元，以 及安裝在主體IO外圍區(qū)域上的清潔單元。主體IO連接到多管線纜500。 在下文中，將結(jié)合機(jī)器人的各個(gè)部件對(duì)本發(fā)明的外墻清潔機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和 運(yùn)行方式進(jìn)行描述。每個(gè)平板凸輪齒輪134具有部分移除圓形形狀而形成的扇形形狀。平
應(yīng)的弧線長(zhǎng)度。軸桿133通過(guò)平板凸輪齒輪134的曲率中心進(jìn)行安裝。因此，當(dāng)每個(gè)移動(dòng)部件110通it^目應(yīng)的平板凸輪齒輪134開(kāi)始進(jìn)行線性移動(dòng) 時(shí)，相應(yīng)的移動(dòng)部件導(dǎo)軌120通過(guò)平板凸輪齒輪134的平板凸輪朝所要清 潔的外墻向下移動(dòng).當(dāng)線性移動(dòng)完成時(shí)，在移動(dòng)部件導(dǎo)軌120下方出現(xiàn)沒(méi) 有平板凸輪的空間，從而移動(dòng)部件導(dǎo)軌120通過(guò)返回彈簧135的彈力向上 移動(dòng)，以返回與所述外墻間隔開(kāi)的位置。依據(jù)這種配置，移動(dòng)部件110 在朝外墻移動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行線性移動(dòng)，并且當(dāng)線性移動(dòng)完成時(shí)，在與所述 外墻間隔開(kāi)的狀態(tài)下通it^目應(yīng)的移動(dòng)部件返回氣釭160返回其初始位置。圖5和6分別是說(shuō)明本發(fā)明位置固定單元結(jié)構(gòu)和方向設(shè)置單元結(jié)構(gòu)的 透視圖。本發(fā)明的外墻清潔機(jī)器人可經(jīng)由所述多管線纜500連接到防跌落安 全設(shè)備，將簡(jiǎn)要描述所述防跌落安全設(shè)備。所述防跌落安全設(shè)備包括窗框 接合部件，所述窗框接合部件能夠使用旋轉(zhuǎn)器以垂直和水平方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn) 以便能夠與所述多管線纜500的延伸方向?qū)R。在對(duì)齊之后，所述窗框接 合部件就與窗框相接合，并接著通過(guò)緊固設(shè)備與所述窗框緊固?？稍谒?窗框接合部件的位置使用大型吸附墊。在這種情況下，可將所述防跌落安 全設(shè)備安裝在方便的位置。在所述安全設(shè)備操作期間，所述多管線纜500 依據(jù)旋轉(zhuǎn)抑制滾輪的操作而緩慢停止。因此，可防止沖擊力突然施加到所 述多管線纜500。
[73J其間，由于所述輔助i更備的所有部件都具有小尺寸，所以它們能夠安 裝在所述外墻清潔機(jī)器人上。
74雖然已經(jīng)出于說(shuō)明的目的對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本 領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，可進(jìn)行各種修改、添加和刪減而不會(huì)背離如所 附權(quán)利要求中所公開(kāi)的本發(fā)明的精神和范圍.
權(quán)利要求
1.一種用于清潔外墻的機(jī)器人，包括移動(dòng)單元，用于以第一方向移動(dòng)所述機(jī)器人；方向改變單元，所述方向改變單元旋轉(zhuǎn)所述移動(dòng)單元以改變所述機(jī)器人的移動(dòng)方向；和清潔單元，安裝在所述機(jī)器人外圍區(qū)域上。
2. 如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征在于所述移動(dòng)單元包括至少兩個(gè)移動(dòng)部件，能夠以與所述第一方向相反的第二方向進(jìn)行線性 移動(dòng)的；移動(dòng)部件導(dǎo)軌，用于分別導(dǎo)引所述至少兩個(gè)移動(dòng)部件的線性移動(dòng)； 移動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)所述至少兩個(gè)移動(dòng)部件；和吸附單元，分別附著到所述至少兩個(gè)移動(dòng)部件以將所#器人支撐到 外墻上。
3. 如權(quán)利要求2所述的機(jī)器人，其特征在于所述移動(dòng)單元還包括分 別安裝在所述移動(dòng)部件導(dǎo)軌上以感測(cè)相應(yīng)移動(dòng)部件線性移動(dòng)的移動(dòng)部件 傳感器。
4. 如權(quán)利要求2所迷的機(jī)器人，其特征在于所述移動(dòng)單元還包括移 動(dòng)部件返回單元，所述移動(dòng)部件返回單元適用于將已經(jīng)在所述第二方向線 性移動(dòng)了預(yù)定距離的移動(dòng)部件返回初始位置。
5. 如權(quán)利要求4所述的機(jī)器人，其特征在于每個(gè)移動(dòng)部件返回單元 包括充氣氣缸或螺旋彈簧.
6.如權(quán)利要求2所述的機(jī)器人，其特征在于所述移動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)單元 包括移動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)電機(jī)；軸桿，通過(guò)所述移動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)； 齒條，分別連接到所述至少兩個(gè)移動(dòng)部件；和 平板凸輪齒輪，其中所迷軸桿通過(guò)所述平板凸輪齒輪的曲率中心，并且所述平板凸輪 齒,據(jù)所迷軸桿的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以分別移動(dòng)所述齒條.
7. 如權(quán)利要求6所述的機(jī)器人，其特征在于所述軸桿具有多邊形的 橫截面。
8. 如權(quán)利要求7所述的機(jī)器人，其特征在于所述軸桿以每個(gè)平板凸 輪齒輪以彼此相差預(yù)定角度的方式通過(guò)所述平板凸輪齒輪的曲率中心，
9. 如權(quán)利要求6所述的機(jī)器人，其特征在于每個(gè)平板凸輪齒輪具有 扇形形狀，所述平板凸輪齒輪在所述扇形的圃弧處具有齒輪部分，并且所 述圓弧的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于移動(dòng)部件以第二方向進(jìn)行線性移動(dòng)的長(zhǎng)度，以在相應(yīng) 的移動(dòng)部件以第二方向進(jìn)行線性移動(dòng)時(shí)使相應(yīng)的移動(dòng)部件導(dǎo)軌朝外墻進(jìn) 行移動(dòng)。
10. 如權(quán)利要求9所述的機(jī)器人，其特征在于所述移動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)單元 還包括彈性部件，所述彈性部件均適用于在所述移動(dòng)部件完成了第二方向
11. 如權(quán)利要求2所述的機(jī)器人，其特征在于每個(gè)所述吸附單元包括 具有橢圓形形狀的移動(dòng)真空墊，所述橢圃形形狀具有與所述第一和第二方 向平行的長(zhǎng)軸.
12. 如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征在于所述方向改變單元包括位置固定單元，用于將所述機(jī)器人固定到外墻；和 方向設(shè)置單元，其中所述方向設(shè)置單元在所述機(jī)器人被所述位置固定單元固定到外 墻上時(shí)旋轉(zhuǎn)所述移動(dòng)單元以設(shè)置所述機(jī)器人的移動(dòng)方向。
13. 如權(quán)利要求12所述的機(jī)器人，其特征在于所述位置固定單元包括要附著到外墻上的第一位置固定真空墊；和用于將所述笫一位置固定真空墊朝外墻進(jìn)行移動(dòng)的位置固定驅(qū)動(dòng)單元，
14. 如權(quán)利要求13所述的機(jī)器人，其特征在于所述位置固定驅(qū)動(dòng)單 元包括位置固定驅(qū)動(dòng)電機(jī)；和利用所述位置固定驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的第一內(nèi)孔正齒輪；和在其一端連接到所述第 一位置固定真空墊的第 一垂直螺旋齒輪，所述 第一垂直螺旋齒輪依據(jù)所述第一內(nèi)孔正齒輪的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行線性移動(dòng)以將所 述笫 一位置固定真空墊朝外墻進(jìn)行移動(dòng)。
15. 如權(quán)利要求14所述的機(jī)器人，其特征在于所述位置固定驅(qū)動(dòng)單 元還包括旋轉(zhuǎn)抑制齒輪，用于在防止所述位置固定驅(qū)動(dòng)電機(jī)過(guò)栽的同時(shí)將 來(lái)自所述位置固定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力傳送至所述笫一 內(nèi)孔正齒輪。
16.如權(quán)利要求14所述的機(jī)器人，其特征在于所述位置固定單元還 包括可操作地連接到所述第 一內(nèi)孔正齒輪以依據(jù)所述第 一 內(nèi)孔正齒輪的 旋轉(zhuǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)正齒輪；連接到所迷驅(qū)動(dòng)正齒輪以依據(jù)所述驅(qū)動(dòng)正齒輪的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的笫 二內(nèi)孔正齒輪；依據(jù)所述第二內(nèi)孔正齒輪的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行線性移動(dòng)的第二垂直螺旋齒輪；和連接到所述第二垂直螺旋齒輪末端以附著到外墻上的第二位置固定 真空墊。
17. 如權(quán)利要求12所述的機(jī)器人，其特征在于所述方向設(shè)置單元包括用于支撐所述移動(dòng)單元的圓形移動(dòng)單元支撐部件；和 用于旋轉(zhuǎn)所述移動(dòng)單元支撐部件的方向i殳置驅(qū)動(dòng)單元。
18. 如權(quán)利要求17所述的機(jī)器人，其特征在于所述方向設(shè)置驅(qū)動(dòng)單 元包括方向i殳置鳥(niǎo)區(qū)動(dòng)電機(jī)；利用所述方向設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的螺紋；和安裝在所述移動(dòng)單元支撐部件外部圓周表面上的螺紋齒輪，所述螺紋 齒輪與所述螺紋咬合以使所述螺紋齒輪依據(jù)所述螺紋的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從 而使所述移動(dòng)單元支撐部件旋轉(zhuǎn)。
19. 如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征在于所述清潔單元包括第一清潔刷，安裝在所述機(jī)器人的第一內(nèi)側(cè)部分上；和清潔刷驅(qū)動(dòng)單元，用于在所#器人內(nèi)部旋轉(zhuǎn)所述第一清潔刷，以允 許在所述機(jī)器人內(nèi)收集清潔作業(yè)中使用的水.
20.如權(quán)利要求19所述的機(jī)器人，其特征在于所述清潔刷驅(qū)動(dòng)單元 包括清潔刷驅(qū)動(dòng)電機(jī)；第一齒輪，通過(guò)所述清潔刷驅(qū)動(dòng)電機(jī)以第一旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；第一帶驅(qū)滑輪，連接到所述笫一齒輪的旋轉(zhuǎn)軸桿，所述第一帶驅(qū)滑輪 隨所述第 一齒輪一起以所述笫 一旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；第一刷子滑輪，連接到所述第一清潔刷的旋轉(zhuǎn)軸桿；和滑輪帶，用于將所述第一帶驅(qū)滑輪的旋轉(zhuǎn)力傳送到所述第一刷子滑輪。
21.如權(quán)利要求20所述的機(jī)器人，其特征在于所述清潔刷驅(qū)動(dòng)單元 還包括與所述第 一齒輪咬合的第二齒輪，所述第二齒輪以與所述第 一旋轉(zhuǎn)方 向相反的笫二旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；連接到所述第二齒輪的旋轉(zhuǎn)軸桿的第二帶驅(qū)滑輪，所述第二帶驅(qū)滑輪 隨所述第二齒輪一起以所述第二旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；與所述笫二齒輪咬合的第三齒輪，所述第三齒輪以所述第 一旋轉(zhuǎn)方向 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；第三帶驅(qū)滑輪，連接到所述第三齒輪的旋轉(zhuǎn)軸桿，所述第三帶驅(qū)滑輪 隨所述第三齒輪一起以所述第 一旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
22. 如權(quán)利要求21所述的機(jī)器人，其特征在于所述滑輪帶以交叉方 式連接到所述第一、第二和第三帶驅(qū)滑輪。
23. 如權(quán)利要求20所迷的機(jī)器人，其特征在于所述清潔單元還包括 笫二清潔刷，安裝在所#器人的第二內(nèi)側(cè)部分上； 笫二刷子滑輪，連接到所述笫二清潔刷的旋轉(zhuǎn)軸桿；和所述笫一和第二刷子滑輪之間的方向改變滾輪，所述方向改變滾輪改 變所述滑輪帶的延伸方向，以使得所述滑輪帶能夠?qū)⑺龅谝粠?qū)滑輪的 旋轉(zhuǎn)力傳送到所述第二刷子滑輪。
24.如權(quán)利要求20所述的機(jī)器人，其特征在于所述清潔單元還包括 用于調(diào)節(jié)所述滑輪帶的緊張度的帶緊張度調(diào)節(jié)器。
25.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，進(jìn)一步包括:連接到外部輔助設(shè)備的多管線纜，所述多管線纜包括 用于向所*器人提供清潔液的供水管；用于從所a器人排放清潔作業(yè)中所使用的液體以及污垢的排放管; 分別用于向所述機(jī)器人提供真空和充氣壓力的真空和充氣管； 用于向所述機(jī)器人提供電力的電源線；和 包裹所述供水管、排放管、真空和充氣管和電源線的護(hù)套。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種當(dāng)其在真空吸附到窗戶外表面上的狀態(tài)下沿窗戶外表面自動(dòng)移動(dòng)時(shí)清潔窗戶外表面的機(jī)器人。該機(jī)器人包括移動(dòng)單元，用于以第一方向移動(dòng)該機(jī)器人；方向改變單元，用于旋轉(zhuǎn)移動(dòng)單元以改變?cè)摍C(jī)器人的移動(dòng)方向；和安裝在該機(jī)器人至少一側(cè)上的清潔單元。通過(guò)該公開(kāi)的機(jī)器人，可防止用于清潔建筑物外墻或窗戶的水滴向較低樓層。而且，該機(jī)器人能夠平滑運(yùn)行，從而能實(shí)現(xiàn)滿意的清潔作業(yè)而不形成斑點(diǎn)。該機(jī)器人使用轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，從而還能關(guān)于其中心360度自由地改變運(yùn)動(dòng)方向，而無(wú)需任何旋轉(zhuǎn)半徑，即使是死角也能夠輕易到達(dá)。因此，該機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)理想的清潔作業(yè)。該機(jī)器人具有最小的尺寸和重量，從而能夠使其在清潔作業(yè)期間跌落的可能性最小。
文檔編號(hào)B25J1/08GK101626873SQ200880004394
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月9日
發(fā)明者金容旭 申請(qǐng)人:金容旭