跨越式高空玻璃清洁机器人

1.本发明涉及清洁装置技术领域，具体涉及跨越式高空玻璃清洁机器人。


背景技术：

2.随着城市化的建设，高层住宅与商业大楼越来越多，玻璃墙面及落地窗应用越来越普及，玻璃幕墙清洗高空作业的“蜘蛛人”存在极大的安全隐患和高费用，且市面上的玻璃清洁机器人很容易受玻璃厚度、玻璃粗糙程度、障碍物影响清洁效果和效率，使得可跨越式高空玻璃清洁机器人的需求尤为迫切。因此，设计一种跨越式高空玻璃清洁机器人，能够实现多种行走行驶，满足高空玻璃的清洗需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供跨越式高空玻璃清洁机器人，详见下文阐述。
4.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
5.本发明提供的跨越式高空玻璃清洁机器人，包括主体，所述主体表面设置有控制器，所述主体底面设置有螺旋桨式吸附组件、履带行走组件和清洁组件，所述螺旋桨式吸附组件位于主体中心，用于抽风降低主体与玻璃之间的空间的气压，使主体吸附在玻璃表面；所述履带行走组件用于驱动主体在玻璃表面移动带动清洁组件对玻璃进行清洁；
6.所述主体内部设置有缝隙检测组件，用于检测主体是否行走至两块玻璃的缝隙处并将信号传递给控制器，所述主体两侧设置有跨越行走腿组件，所述跨越行走腿组件终端设置有吸盘组件；所述螺旋桨式吸附组件、履带行走组件、清洁组件、缝隙检测组件、跨越行走腿组件和吸盘组件均与控制器电连接。
7.采用上述跨越式高空玻璃清洁机器人，使用时，将所述主体布置在玻璃表面，控制器控制螺旋桨式吸附组件工作，通过螺旋桨式吸附组件抽风降低主体与玻璃之间的空间的气压，使主体吸附在玻璃表面，所述履带行走组件工作，驱动主体在玻璃表面移动，主体移动过程中通过清洁组件对玻璃进行清洁，行走清洁不同进行，清洁效果好，效率高；主体行走过程中，通过缝隙检测组件检测主体是否行走至两块玻璃之间的缝隙处，当主体行走至两块玻璃之间的缝隙处时，螺旋桨式吸附组件的吸附效果受到影响，主体在玻璃表面的稳固性受影响，此时所述控制器控制跨越行走腿组件工作，使吸盘组件与玻璃接触并吸附在玻璃表面，跨越行走腿组件进行行走动作，使主体在两块玻璃之间跨越行走，使主体跨越两块玻璃之间的缝隙，之后吸盘组件停止工作，跨越行走腿组件带动吸盘组件恢复原位，继续由螺旋桨式吸附组件将主体吸附在玻璃表面，配合履带行走组件驱动主体在玻璃表面行走进行玻璃清洁；通过缝隙检测组件和控制器检测玻璃之间的缝隙，实现跨越行走和履带行走两种行走模式的配合使用，能够对高空玻璃进行连续清洁，清洁效果好，效率高，采用本装置进行玻璃的清洁过程中，不易受到玻璃厚度、玻璃粗糙程度、障碍物等的影响，能够实现对玻璃的连续清洁，适用范围广。
8.作为优选，所述履带行走组件设置有两组，且以主体的宽度中线为基准对称分布，两组履带行走组件相互独立运行；所述主体外侧靠近边角处设置有方向检测组件，方向检测组件和与控制器电连接；
9.其中，方向检测组件包括碰撞传感模块和雷达检测模块。
10.作为优选，所述履带行走组件包括行走电机驱动旋转的履带轮，该履带轮设置有两个且分别设置在主体底面的安装腔的两端，两个履带轮之间啮合连接有行走履带，行走电机与控制器电连接。
11.作为优选，所述主体底面嵌入有万向球，所述万向球设置有四个，且分别靠近主体底面的棱角处。
12.作为优选，所述清洁组件包括清洗剂盒、清洁水盒、第一喷头组件、第二喷头组件和擦拭棉，所述清洗剂盒和清洁水盒均嵌入在主体上表面，第一喷头组件设置在主体行走前端的侧面，且与清洗剂盒连通，用于将清洗剂盒内部的清洗剂喷洒至玻璃表面，第二喷头组件设置在主体行走尾端的侧面，且与清洁水盒相连通，用于将清洁水盒内部的清洁水喷洒至玻璃表面，第一喷头组件和第二喷头组件均与控制器电连接；所述擦拭棉呈框型结构，且嵌入在主体底面。
13.作为优选，所述螺旋桨式吸附组件包括隔挡罩，所述隔挡罩设置在主体中心的空腔内部，且将该空腔隔离为上下分布的排气腔和吸附腔，所述隔挡罩表面贯穿设置有通槽，用于连通排气腔和吸附腔，所述排气腔设置有电风扇，所述电风扇与所述控制器电连接。
14.作为优选，所述隔挡罩呈倒锥形结构，通槽以螺旋的方式圆周均匀分布在隔挡罩的锥面上。
15.作为优选，所述缝隙检测组件包括气压传感器，所述气压传感器设置在吸附腔内壁，且与控制器电连接。
16.作为优选，所述跨越行走腿组件包括第一电动伸缩杆和第三电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆和第三电动伸缩杆同轴设置在主体两侧面，第一电动伸缩杆的伸缩端向主体的行走前端延伸，第三电动伸缩杆的伸缩端向远离主体行走前端的方向延伸，第一电动伸缩杆和第三电动伸缩杆的伸缩端均连接有第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆的伸缩端竖直向下延伸且连接有吸盘组件，所述第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆和第三电动伸缩杆均与控制器电连接。
17.作为优选，所述吸盘组件包括承载板，所述承载板设置在第二电动伸缩杆的伸缩端，所述承载板底面设置有真空吸盘，承载板表面设置有真空泵，所述真空泵与控制器电连接，且真空泵的抽气端与真空吸盘相连通。
18.有益效果在于：1、通过螺旋桨式吸附组件将主体吸附在玻璃表面，配合履带行走组件驱动主体在玻璃表面移动，通过清洗组件对玻璃进行清洗，行走稳定、快速，对玻璃清洁效果好，效率高；
19.2、通过跨越行走腿组件配合吸盘组件能够实现主体在两块玻璃之间的跨越行走，配合清洗组件，实现跨越玻璃时对玻璃进行同步清洗；
20.3、通过缝隙检测组件和控制器检测玻璃之间的缝隙，实现跨越行走和履带行走两种行走模式的配合使用，能够对高空玻璃进行连续清洁，清洁效果好，效率高。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明的立体结构示意图；
23.图2是本发明另一视角的立体结构示意图；
24.图3是图2的a部分放大示意图；
25.图4是本发明的仰视图；
26.图5是图4的b-b截面示意图；
27.图6是本发明的主视剖视图。
28.附图标记说明如下：
29.1、主体；101、安装腔；102、排气腔；103、吸附腔；2、跨越行走腿组件；201、第一电动伸缩杆；202、第二电动伸缩杆；203、第三电动伸缩杆；3、吸盘组件；301、承载板；303、真空泵；302、真空吸盘；4、清洁水盒；5、控制器；6、螺旋桨式吸附组件；601、电风扇；602、隔挡罩；603、通槽；7、清洗剂盒；8、第一喷头组件；9、方向检测组件；10、第二喷头组件；11、履带行走组件；1101、履带轮；1102、行走履带；1103、行走电机；12、万向球；13、擦拭棉；14、气压传感器。
具体实施方式
30.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
31.参见图1-图6所示，本发明提供了跨越式高空玻璃清洁机器人，包括主体1，主体1表面设置有控制器5，其中，控制器5型号由ardu i no芯片及其配套电路构成，主体1底面设置有螺旋桨式吸附组件6、履带行走组件11和清洁组件，螺旋桨式吸附组件6位于主体1中心，用于抽风降低主体1与玻璃之间的空间的气压，使主体1吸附在玻璃表面；履带行走组件11用于驱动主体1在玻璃表面移动带动清洁组件对玻璃进行清洁；
32.主体1内部设置有缝隙检测组件，用于检测主体1是否行走至两块玻璃的缝隙处并将信号传递给控制器5，主体1两侧设置有跨越行走腿组件2，跨越行走腿组件2终端设置有吸盘组件3；螺旋桨式吸附组件6、履带行走组件11、清洁组件、缝隙检测组件、跨越行走腿组件2和吸盘组件3均与控制器5电连接。
33.作为可选的实施方式，为了实现主体1多方向移动，如图4和5所示，履带行走组件11设置有两组，且以主体1的宽度中线为基准对称分布，两组履带行走组件11相互独立运行；主体1外侧靠近边角处设置有方向检测组件9，方向检测组件9和与控制器5电连接；其中，方向检测组件9包括碰撞传感模块和雷达检测模块，通过碰撞传感模块和雷达检测模块检测主体1周围的状态，并将信号传递给控制器5，便于控制器5控制履带行走组件11，实现主体1的前进行走和转向行走；进行前进行走时，两组履带行走组件11同时工作，驱动主体1
稳定前进；需要进行转向时，远离转向方向的履带行走组件11工作，实现主体1的转向行走。
34.履带行走组件11包括行走电机1103驱动旋转的履带轮1101，该履带轮1101设置有两个且分别设置在主体1底面的安装腔101的两端，两个履带轮1101之间啮合连接有行走履带1102，行走电机1103与控制器5电连接，这样设置，行走电机1103带动履带轮1101旋转，从而带动行走履带1102移动，行走履带1102与玻璃接触，从而驱动主体1在玻璃表面行走。
35.主体1底面嵌入有万向球12，万向球12设置有四个，且分别靠近主体1底面的棱角处，这样设置，通过四个万向球12实现主体1与玻璃之间的支撑，保证主体1移动平稳。
36.清洁组件包括清洗剂盒7、清洁水盒4、第一喷头组件8、第二喷头组件10和擦拭棉13，清洗剂盒7和清洁水盒4均嵌入在主体1上表面，第一喷头组件8设置在主体1行走前端的侧面，且与清洗剂盒7连通，用于将清洗剂盒7内部的清洗剂喷洒至玻璃表面，第二喷头组件10设置在主体1行走尾端的侧面，且与清洁水盒4相连通，用于将清洁水盒4内部的清洁水喷洒至玻璃表面，第一喷头组件8和第二喷头组件10均与控制器5电连接；擦拭棉13呈框型结构，且嵌入在主体1底面，这样设置，主体1行走过程中，通过第一喷头组件8将清洗剂盒7内部的清洗剂喷洒至玻璃表面，擦拭棉13随着主体1行走对喷有清洗剂的玻璃进行擦拭清洁，通过第二喷头组件10将清洁水盒4内部的清洁水喷洒至玻璃表面，对完成擦拭的玻璃进行冲洗，对玻璃的清洁效果好。
37.如图6所示，螺旋桨式吸附组件6包括隔挡罩602，隔挡罩602设置在主体1中心的空腔内部，且将该空腔隔离为上下分布的排气腔102和吸附腔103，隔挡罩602表面贯穿设置有通槽603，用于连通排气腔102和吸附腔103，排气腔102设置有电风扇601，电风扇601与控制器5电连接，这样设置，控制器5控制电风扇601工作，抽取主体1与玻璃之间以及吸附腔103内部的空气，使主体1与玻璃之间以及吸附腔103内部的气压变小，利用外界大气与主体1与玻璃之间以及吸附腔103内部之间的气压差将主体1吸附在玻璃表面，主体1在玻璃表面的稳定性高。
38.隔挡罩602呈倒锥形结构，通槽603以螺旋的方式圆周均匀分布在隔挡罩602的锥面上，通过上述结构，能够使电风扇601在进行抽风时形成螺旋气流，提高抽风效果。
39.缝隙检测组件包括气压传感器14，气压传感器14设置在吸附腔103内壁，且与控制器5电连接，当主体1在玻璃表面行走时，主体1与玻璃之间以及吸附腔103内部的气压基本恒定不变，当主体1行走至两块玻璃之间的缝隙处时，外界空气通过缝隙进入主体1与玻璃之间以及吸附腔103内部，使主体1与玻璃之间以及吸附腔103内部的气压变大，通过气压传感器14检测主体1与玻璃之间以及吸附腔103内部的气压变化，从而检测主体1与玻璃之间缝隙的位置关系。
40.为了实现主体1在两块玻璃之间缝隙处的跨越移动，如图2和3所示，跨越行走腿组件2包括第一电动伸缩杆201和第三电动伸缩杆203，第一电动伸缩杆201和第三电动伸缩杆203同轴设置在主体1两侧面，第一电动伸缩杆201的伸缩端向主体1的行走前端延伸，第三电动伸缩杆203的伸缩端向远离主体1行走前端的方向延伸，第一电动伸缩杆201和第三电动伸缩杆203的伸缩端均连接有第二电动伸缩杆202，第二电动伸缩杆202的伸缩端竖直向下延伸且连接有吸盘组件3，第一电动伸缩杆201、第二电动伸缩杆202和第三电动伸缩杆203均与控制器5电连接，吸盘组件3包括承载板301，承载板301设置在第二电动伸缩杆202的伸缩端，承载板301底面设置有真空吸盘302，承载板301表面设置有真空泵303，真空泵
303与控制器5电连接，且真空泵303的抽气端与真空吸盘302相连通，这样设置，当主体1行走至两块玻璃之间的缝隙处时，控制器5控制第一电动伸缩杆201向主体1的行走前方伸长，到达设定长度后，第二电动伸缩杆202伸长，使真空吸盘302与玻璃接触，同时真空泵303工作，使真空吸盘302与玻璃之间形成真空状态，从而将主体1吸附在玻璃表面，控制器5控制第一电动伸缩杆201收缩，同时第三电动伸缩杆203向远离主体1行走方向伸长，从而带动主体1跨越两块玻璃之间的缝隙，直至主体1脱离两块玻璃之间的缝隙。
41.采用上述结构，使用时，将主体1布置在玻璃表面，控制器5控制螺旋桨式吸附组件6工作，通过螺旋桨式吸附组件6抽风降低主体1与玻璃之间的空间的气压，使主体1吸附在玻璃表面，履带行走组件11工作，驱动主体1在玻璃表面移动，主体1移动过程中通过清洁组件对玻璃进行清洁，行走清洁不同进行，清洁效果好，效率高；主体1行走过程中，通过缝隙检测组件检测主体1是否行走至两块玻璃之间的缝隙处，当主体1行走至两块玻璃之间的缝隙处时，螺旋桨式吸附组件6的吸附效果受到影响，主体1在玻璃表面的稳固性受影响，此时控制器5控制跨越行走腿组件2工作，使吸盘组件3与玻璃接触并吸附在玻璃表面，跨越行走腿组件2进行行走动作，使主体1在两块玻璃之间跨越行走，使主体1跨越两块玻璃之间的缝隙，之后吸盘组件3停止工作，跨越行走腿组件2带动吸盘组件3恢复原位，继续由螺旋桨式吸附组件6将主体1吸附在玻璃表面，配合履带行走组件11驱动主体1在玻璃表面行走进行玻璃清洁；通过缝隙检测组件和控制器5检测玻璃之间的缝隙，实现跨越行走和履带行走两种行走模式的配合使用，能够对高空玻璃进行连续清洁，清洁效果好，效率高，采用本装置进行玻璃的清洁过程中，不易受到玻璃厚度、玻璃粗糙程度、障碍物等的影响，能够实现对玻璃的连续清洁，适用范围广。
42.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.跨越式高空玻璃清洁机器人，其特征在于：包括主体(1)，所述主体(1)表面设置有控制器(5)，所述主体(1)底面设置有螺旋桨式吸附组件(6)、履带行走组件(11)和清洁组件，所述螺旋桨式吸附组件(6)位于主体(1)中心，用于抽风降低主体(1)与玻璃之间的空间的气压，使主体(1)吸附在玻璃表面；所述履带行走组件(11)用于驱动主体(1)在玻璃表面移动带动清洁组件对玻璃进行清洁；所述主体(1)内部设置有缝隙检测组件，用于检测主体(1)是否行走至两块玻璃的缝隙处并将信号传递给控制器(5)，所述主体(1)两侧设置有跨越行走腿组件(2)，所述跨越行走腿组件(2)终端设置有吸盘组件(3)；所述螺旋桨式吸附组件(6)、履带行走组件(11)、清洁组件、缝隙检测组件、跨越行走腿组件(2)和吸盘组件(3)均与控制器(5)电连接。2.根据权利要求1所述跨越式高空玻璃清洁机器人，其特征在于：所述履带行走组件(11)设置有两组，且以主体(1)的宽度中线为基准对称分布，两组履带行走组件(11)相互独立运行；所述主体(1)外侧靠近边角处设置有方向检测组件(9)，方向检测组件(9)和与控制器(5)电连接；其中，方向检测组件(9)包括碰撞传感模块和雷达检测模块。3.根据权利要求2所述跨越式高空玻璃清洁机器人，其特征在于：所述履带行走组件(11)包括行走电机(1103)驱动旋转的履带轮(1101)，该履带轮(1101)设置有两个且分别设置在主体(1)底面的安装腔(101)的两端，两个履带轮(1101)之间啮合连接有行走履带(1102)，行走电机(1103)与控制器(5)电连接。4.根据权利要求3所述跨越式高空玻璃清洁机器人，其特征在于：所述主体(1)底面嵌入有万向球(12)，所述万向球(12)设置有四个，且分别靠近主体(1)底面的棱角处。5.根据权利要求1所述跨越式高空玻璃清洁机器人，其特征在于：所述清洁组件包括清洗剂盒(7)、清洁水盒(4)、第一喷头组件(8)、第二喷头组件(10)和擦拭棉(13)，所述清洗剂盒(7)和清洁水盒(4)均嵌入在主体(1)上表面，第一喷头组件(8)设置在主体(1)行走前端的侧面，且与清洗剂盒(7)连通，用于将清洗剂盒(7)内部的清洗剂喷洒至玻璃表面，第二喷头组件(10)设置在主体(1)行走尾端的侧面，且与清洁水盒(4)相连通，用于将清洁水盒(4)内部的清洁水喷洒至玻璃表面，第一喷头组件(8)和第二喷头组件(10)均与控制器(5)电连接；所述擦拭棉(13)呈框型结构，且嵌入在主体(1)底面。6.根据权利要求1所述跨越式高空玻璃清洁机器人，其特征在于：所述螺旋桨式吸附组件(6)包括隔挡罩(602)，所述隔挡罩(602)设置在主体(1)中心的空腔内部，且将该空腔隔离为上下分布的排气腔(102)和吸附腔(103)，所述隔挡罩(602)表面贯穿设置有通槽(603)，用于连通排气腔(102)和吸附腔(103)，所述排气腔(102)设置有电风扇(601)，所述电风扇(601)与所述控制器(5)电连接。7.根据权利要求6所述跨越式高空玻璃清洁机器人，其特征在于：所述隔挡罩(602)呈倒锥形结构，通槽(603)以螺旋的方式圆周均匀分布在隔挡罩(602)的锥面上。8.根据权利要求6所述跨越式高空玻璃清洁机器人，其特征在于：所述缝隙检测组件包括气压传感器(14)，所述气压传感器(14)设置在吸附腔(103)内壁，且与控制器(5)电连接。9.根据权利要求1所述跨越式高空玻璃清洁机器人，其特征在于：所述跨越行走腿组件(2)包括第一电动伸缩杆(201)和第三电动伸缩杆(203)，所述第一电动伸缩杆(201)和第三电动伸缩杆(203)同轴设置在主体(1)两侧面，第一电动伸缩杆(201)的伸缩端向主体(1)的
行走前端延伸，第三电动伸缩杆(203)的伸缩端向远离主体(1)行走前端的方向延伸，第一电动伸缩杆(201)和第三电动伸缩杆(203)的伸缩端均连接有第二电动伸缩杆(202)，第二电动伸缩杆(202)的伸缩端竖直向下延伸且连接有吸盘组件(3)，所述第一电动伸缩杆(201)、第二电动伸缩杆(202)和第三电动伸缩杆(203)均与控制器(5)电连接。10.根据权利要求9所述跨越式高空玻璃清洁机器人，其特征在于：所述吸盘组件(3)包括承载板(301)，所述承载板(301)设置在第二电动伸缩杆(202)的伸缩端，所述承载板(301)底面设置有真空吸盘(302)，承载板(301)表面设置有真空泵(303)，所述真空泵(303)与控制器(5)电连接，且真空泵(303)的抽气端与真空吸盘(302)相连通。

技术总结
本发明公开了跨越式高空玻璃清洁机器人，包括主体，所述主体表面设置有控制器，所述主体底面设置有螺旋桨式吸附组件、履带行走组件和清洁组件，所述主体内部设置有缝隙检测组件，所述主体两侧设置有跨越行走腿组件，所述跨越行走腿组件终端设置有吸盘组件。有益效果在于：通过螺旋桨式吸附组件将主体吸附在玻璃表面，配合履带行走组件驱动主体在玻璃表面移动，通过清洗组件对玻璃进行清洗，行走稳定、快速，对玻璃清洁效果好，效率高；通过跨越行走腿组件配合吸盘组件能够实现主体在两块玻璃之间的跨越行走，且对玻璃进行同步清洗；能够实现跨越行走和履带行走两种行走模式的配合使用，能够对高空玻璃进行连续清洁，清洁效果好，效率高。效率高。效率高。


技术研发人员：田兴 袁军 杨瑞 陈锦林 李梦臣
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2023.06.01
技术公布日：2023/9/5