一种擦窗机器人翻越越障的方法及其擦窗机器人与流程

1.本发明涉及机器人技术领域，具体为一种擦窗机器人翻越越障的方法及其擦窗机器人。


背景技术：

2.过去擦窗为人工擦窗，窗户的室内侧可以通过人工擦除干净，但是随着高层建筑的越来越多，高层建筑的玻璃幕墙或者普通的窗户，其外侧的玻璃只能依靠悬挂在室外的清洁工擦除，这种擦除方式危险性极大，故而跟随时代的发展诞生了擦窗机器人。
3.根据中国专利公开号为cn106725081a，该专利提供一种擦玻璃机器人及其越障模式的控制方法，包括子擦玻璃机器人一、子擦玻璃机器人二和中间连杆，根据不同方向的越障指令，确定越障模式的具体控制方法，在越障过程中，通过机器人外壳抵住玻璃边框，借助玻璃边框的反作用力增强机器人的抗扭转能力，使小型擦窗机器人实现"了稳定、可靠的越障功能。
4.上述专利所设计的越障方式均为抬升式越障，而抬升机构越障方式需涉及转向结构、抬升结构、伸缩结构等复杂结构，以上结构复杂、成本高、故障率高、体积大难以集成到体积较小的擦窗机器人中。难以真正解决此项难题，更难以落地。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种擦窗机器人翻越越障的方法及其擦窗机器人。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种擦窗机器人翻越越障的方法，包括以下步骤：
9.s1、通过负压风机产生吸力，使两个分体机器人内部产生负压，并从镂孔中向窗玻璃进行吸附，促使两个分体机器人固定在窗玻璃上；
10.s2、通过行走轮带动两个分体机器人在窗玻璃上移动，并同时通过清洁毛面擦拭玻璃上的脏迹，并在擦拭完成一面玻璃后移动到窗框边缘；
11.s3、双轴电机带动两个转轴旋转，并让两个斜齿轮一分别带动斜齿轮二和斜齿轮三进行同向旋转，关闭分体机器人二内负压风机，通过分体机器人一的连轴旋转抬升连杆摇臂，使摇臂翻转一百八十度，同时另一个连轴带动分体机器人二同样翻转一百八十度，实现对窗框的翻越过程；
12.s4、翻越后的两个分体机器人，此时距离传感器发射端和距离传感器接收端相互对齐，并产生响应，促使分体机器人二内负压风机重新开启，并关闭分体机器人一内的负压风机，继续s中双轴电机启动步骤，使连杆摇臂继续翻转一百八十度，同时带动分体机器人一翻转一百八十度，最终恢复初始状态，完成翻越窗框。
13.一种擦窗机器人，包括分体机器人一和分体机器人二，所述分体机器人一和分体机器人二上设置有控制机构，且控制机构包括连杆摇臂，所述连杆摇臂的内部固定安装有双轴电机，且双轴电机的两个输出端分别通过联轴器固定连接有转轴的一端，所述转轴的数量有两个，两个所述转轴的另一端上分别固定套设有一个斜齿轮一，所述连杆摇臂的内部两端分别通过轴承转动连接有一个连轴，每个所述连轴的两端分别活动贯穿至连杆摇臂的正面外部和背面外部，所述连轴的外壁固定套设有斜齿轮二，另一个所述连轴的外壁固定套设有斜齿轮三，且斜齿轮二和斜齿轮三分别与相邻的斜齿轮一啮合，所述连杆摇臂的底部开设有散热孔。通过设置散热孔保证了双轴电机工作中的散热能力，斜齿轮二和斜齿轮三与两个斜齿轮一啮合后的旋转方向是同向的。
14.优选的，所述分体机器人一内设置有吸附机构，且吸附机构包括四个排气孔，四个所述排气孔分别开设在分体机器人一的顶部四角，分体机器人一的内壁顶部依次固定安装有两个负压风机，每个所述负压风机的底部分别固定安装有一个气压传感器，吸附机构的数量有两个，且另一个对称安装在分体机器人二的内部。通过设置负压风机持续工作产生吸力，使两个分体机器人内部产生负压吸附玻璃。
15.优选的，所述分体机器人一的外壁左侧依次开设有两个机孔一，且两个机孔一的内壁均固定安装有距离传感器发射端，所述分体机器人二的外壁右侧依次开设有两个机孔二，且两个机孔二的内壁均固定安装有距离传感器接收端。通过设置距离传感器发射端和距离传感器接收端各自设置有对应的同组传感器模块，并与两个负压风机产生信号连接，在翻越过程中会产生响应。
16.优选的，所述分体机器人一和分体机器人二的顶部中间均开设有凹槽，所述分体机器人一和分体机器人二的顶部分别对称安装有两个凸块，每个所述连轴的贯穿端分别固定连接在相邻的两个凸块相互靠近的一侧，所述连杆摇臂贴合在凹槽内壁。通过设置连杆摇臂通过连轴固定凸块，并便于在凹槽内壁上实现翻转作业。
17.优选的，所述分体机器人一和分体机器人二的内壁顶部中间均固定安装有平衡柱。通过设置平衡柱用于维持分体机器人的重量。
18.优选的，所述分体机器人一和分体机器人二的底部均开设有若干镂孔，且分体机器人一和分体机器人二的底部远离镂孔的部分均粘接有清洁毛面。通过设置清洁毛面擦拭玻璃上的脏迹。
19.优选的，所述分体机器人一和分体机器人二的底部四角均设置有行走轮。通过设置行走轮带动两个分体机器人在窗玻璃上移动。
20.(三)有益效果
21.与现有技术相比，本发明提供了一种擦窗机器人翻越越障的方法及其擦窗机器人，具备以下有益效果：
22.1、该一种擦窗机器人翻越越障的方法及其擦窗机器人，通过关闭分体机器人二内负压风机，分体机器人一上的连轴受啮合旋转抬升连杆摇臂的右端，使摇臂以分体机器人一上的连轴为轴心翻转一百八十度，同时另一个连轴受啮合旋转带动分体机器人二同样翻转一百八十度，实现对窗框的翻越过程，结构简单、成本低、小巧轻便易于生产，与擦窗机器人现有技术路线不相悖，易于落地。
23.2、该一种擦窗机器人翻越越障的方法及其擦窗机器人，通过翻越后的两个分体机
器人原本相互远离的一侧现在相互靠近，此时距离传感器发射端和距离传感器接收端相互对齐，并产生响应，促使分体机器人二内负压风机重新开启，并继续关闭分体机器人一内的负压风机，重复双轴电机工作，使连杆摇臂的左端以分体机器人二上的连轴为轴心翻转一百八十度，同时带动分体机器人一翻转一百八十度，从而完成翻越窗框。
24.3、该一种擦窗机器人翻越越障的方法及其擦窗机器人，通过平衡柱用于维持分体机器人的重量，避免向一侧偏重偏移，并通过平衡柱的底部弧面引导负压气流向内腔两侧均匀分布，避免吸力向一侧倾斜造成吸附不稳的问题，行走轮带动两个分体机器人在窗玻璃上移动，移动同时通过清洁毛面擦拭玻璃上的脏迹。
附图说明
25.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
26.图1为本发明立体图；
27.图2为本发明控制机构的剖面顶视图；
28.图3为本发明分体机器人一和分体机器人二的剖面顶视图；
29.图4为本发明分体机器人一的剖面左视图；
30.图5为本发明分体机器人一和分体机器人二的内剖顶视图；
31.图6为本发明分体机器人一和分体机器人二的底视图。
32.图中：1、分体机器人一；2、分体机器人二；3、控制机构；301、连杆摇臂；302、双轴电机；303、转轴；304、斜齿轮一；305、连轴；306、斜齿轮二；307、斜齿轮三；4、吸附机构；401、排气孔；402、负压风机；403、气压传感器；5、距离传感器发射端；6、距离传感器接收端；7、凹槽；8、凸块；9、平衡柱；10、镂孔；11、清洁毛面；12、行走轮。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
34.实施例一
35.本发明提供了一种擦窗机器人翻越越障的方法，包括以下步骤：
36.s1、通过负压风机402产生吸力，使两个分体机器人内部产生负压，并从镂孔10中向窗玻璃进行吸附，促使两个分体机器人固定在窗玻璃上；
37.s2、通过行走轮12带动两个分体机器人在窗玻璃上移动，并同时通过清洁毛面11擦拭玻璃上的脏迹，并在擦拭完成一面玻璃后移动到窗框边缘；
38.s3、双轴电机302带动两个转轴303旋转，并让两个斜齿轮一304分别带动斜齿轮二306和斜齿轮三307进行同向旋转，关闭分体机器人二2内负压风机402，通过分体机器人一1的连轴305旋转抬升连杆摇臂301，使摇臂301翻转一百八十度，同时另一个连轴305带动分体机器人二2同样翻转一百八十度，实现对窗框的翻越过程；
39.s4、翻越后的两个分体机器人，此时距离传感器发射端5和距离传感器接收端6相互对齐，并产生响应，促使分体机器人二2内负压风机402重新开启，并关闭分体机器人一1内的负压风机402，继续s3中双轴电机302启动步骤，使连杆摇臂301继续翻转一百八十度，
同时带动分体机器人一1翻转一百八十度，最终恢复初始状态，完成翻越窗框。
40.实施例二
41.如图1-5所示，在实施例一的基础上，本发明提供一种擦窗机器人，包括分体机器人一1和分体机器人二2，分体机器人一1和分体机器人二2上设置有控制机构3，且控制机构3包括连杆摇臂301，连杆摇臂301的内部固定安装有双轴电机302，且双轴电机302的两个输出端分别通过联轴器固定连接有转轴303的一端，转轴303的数量有两个，两个转轴303的另一端上分别固定套设有一个斜齿轮一304，连杆摇臂301的内部两端分别通过轴承转动连接有一个连轴305，每个连轴305的两端分别活动贯穿至连杆摇臂301的正面外部和背面外部，连轴305的外壁固定套设有斜齿轮二306，另一个连轴305的外壁固定套设有斜齿轮三307，且斜齿轮二306和斜齿轮三307分别与相邻的斜齿轮一304啮合，连杆摇臂301的底部开设有散热孔，散热孔保证了双轴电机302工作中的散热能力，斜齿轮二306和斜齿轮三307与两个斜齿轮一304啮合后的旋转方向是同向的，分体机器人一1内设置有吸附机构4，且吸附机构4包括四个排气孔401，四个排气孔401分别开设在分体机器人一1的顶部四角，分体机器人一1的内壁顶部依次固定安装有两个负压风机402，每个负压风机402的底部分别固定安装有一个气压传感器403。
42.在本实施例中，通过关闭分体机器人二2内负压风机402，分体机器人一1上的连轴305受啮合旋转抬升连杆摇臂301的右端，使连杆摇臂301以分体机器人一1上的连轴305为轴心翻转一百八十度，同时另一个连轴305受啮合旋转带动分体机器人二2同样翻转一百八十度，实现对窗框的翻越过程，结构简单、成本低、小巧轻便易于生产，与擦窗机器人现有技术路线不相悖，易于落地。
43.实施例三
44.如图1-5所示，在实施例二的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，吸附机构4的数量有两个，且另一个对称安装在分体机器人二2的内部，负压风机402持续工作产生吸力，使两个分体机器人内部产生负压吸附玻璃，分体机器人一1的外壁左侧依次开设有两个机孔一，且两个机孔一的内壁均固定安装有距离传感器发射端5，分体机器人二2的外壁右侧依次开设有两个机孔二，且两个机孔二的内壁均固定安装有距离传感器接收端6，距离传感器发射端5和距离传感器接收端6各自设置有对应的同组传感器模块，并与两个负压风机402产生信号连接，在翻越过程中会产生响应，分体机器人一1和分体机器人二2的顶部中间均开设有凹槽7，分体机器人一1和分体机器人二2的顶部分别对称安装有两个凸块8，每个连轴305的贯穿端分别固定连接在相邻的两个凸块8相互靠近的一侧，连杆摇臂301贴合在凹槽7内壁，连杆摇臂301通过连轴305固定凸块8，并便于在凹槽7内壁上实现翻转作业。
45.在本实施例中，通过翻越后的两个分体机器人原本相互远离的一侧现在相互靠近，此时距离传感器发射端5和距离传感器接收端6相互对齐，并产生响应，促使分体机器人二2内负压风机402重新开启，并继续关闭分体机器人一1内的负压风机402，重复双轴电机302工作，使连杆摇臂301的左端以分体机器人二2上的连轴305为轴心翻转一百八十度，同时带动分体机器人一1翻转一百八十度，从而完成翻越窗框。
46.实施例四
47.如图1、2、4、6所示，在实施例二的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，分体机器人一1和分体机器人二2的内壁顶部中间均固定安装有平衡柱9，平衡柱9用于维持分体
机器人的重量，分体机器人一1和分体机器人二2的底部均开设有若干镂孔10，且分体机器人一1和分体机器人二2的底部远离镂孔10的部分均粘接有清洁毛面11，清洁毛面11擦拭玻璃上的脏迹，分体机器人一1和分体机器人二2的底部四角均设置有行走轮12，行走轮12带动两个分体机器人在窗玻璃上移动。
48.在本实施例中，通过平衡柱9用于维持分体机器人的重量，避免向一侧偏重偏移，并通过平衡柱9的底部弧面引导负压气流向内腔两侧均匀分布，避免吸力向一侧倾斜造成吸附不稳的问题，行走轮12带动两个分体机器人在窗玻璃上移动，移动同时通过清洁毛面11擦拭玻璃上的脏迹。
49.下面具体说一下该一种擦窗机器人翻越越障的方法及其擦窗机器人的工作原理。
50.如图1-6所示，使用时，本案内设置有对应用电设备的控制面板，便于远程操控，通过行走轮12带动两个分体机器人在窗玻璃上移动，且行走轮12属于万向轮结构和橡胶材料，并属于现有技术扫地机器人同种控制系统，便于远程控制行走轮12的移动和转向，移动同时通过清洁毛面11擦拭玻璃上的脏迹，并在擦拭完成一面玻璃后移动到窗框边缘，负压风机402持续工作产生吸力，使两个分体机器人内部产生负压，并从镂孔10中向窗玻璃进行吸附，气压传感器403判断负压数值达到要求后系统判断为吸合牢固到位，促使两个分体机器人固定在窗玻璃上，排气孔401用于保证分体机器人内部气流的贯通轨迹，同时进行排热，避免内腔气体紊乱，双轴电机302带动两个转轴303旋转，并让两个斜齿轮一304分别带动斜齿轮二306和斜齿轮三307进行同向旋转，此时通过控制面板关闭分体机器人二2内负压风机402，分体机器人一1上的连轴305受啮合旋转抬升连杆摇臂301的右端，使连杆摇臂301以分体机器人一1上的连轴305为轴心翻转一百八十度，同时另一个连轴305受啮合旋转带动分体机器人二2同样翻转一百八十度，实现对窗框的翻越过程，并使分体机器人二2上的清洁毛面11重新贴合另一面窗玻璃，翻越后的两个分体机器人原本相互远离的一侧现在相互靠近，此时距离传感器发射端5和距离传感器接收端6相互对齐，并产生响应，促使分体机器人二2内负压风机402重新开启，并继续关闭分体机器人一1内的负压风机402，重复双轴电机302工作，使连杆摇臂301的左端以分体机器人二2上的连轴305为轴心翻转一百八十度，同时带动分体机器人一1翻转一百八十度，从而完成翻越窗框，使两个分体机器人均吸附在另一面窗玻璃上，平衡柱9用于维持分体机器人的重量，避免向一侧偏重偏移，并通过平衡柱9的底部弧面引导负压气流向内腔两侧均匀分布，避免吸力向一侧倾斜造成吸附不稳的问题。

技术特征：
1.一种擦窗机器人翻越越障的方法，其特征在于：包括以下步骤：s1、通过负压风机(402)产生吸力，使两个分体机器人内部产生负压，并从镂孔(10)中向窗玻璃进行吸附，促使两个分体机器人固定在窗玻璃上；s2、通过行走轮(12)带动两个分体机器人在窗玻璃上移动，并同时通过清洁毛面(11)擦拭玻璃上的脏迹，并在擦拭完成一面玻璃后移动到窗框边缘；s3、双轴电机(302)带动两个转轴(303)旋转，并让两个斜齿轮一(304)分别带动斜齿轮二(306)和斜齿轮三(307)进行同向旋转，关闭分体机器人二(2)内负压风机(402)，通过分体机器人一(1)的连轴(305)旋转抬升连杆摇臂(301)，使连杆摇臂(301)翻转一百八十度，同时另一个连轴(305)带动分体机器人二(2)同样翻转一百八十度，实现对窗框的翻越过程；s4、翻越后的两个分体机器人，此时距离传感器发射端(5)和距离传感器接收端(6)相互对齐，并产生响应，促使分体机器人二(2)内负压风机(402)重新开启，并关闭分体机器人一(1)内的负压风机(402)，继续s3中双轴电机(302)启动步骤，使连杆摇臂(301)继续翻转一百八十度，同时带动分体机器人一(1)翻转一百八十度，最终恢复初始状态，完成翻越窗框。2.一种擦窗机器人，包括分体机器人一(1)和分体机器人二(2)，其特征在于：所述分体机器人一(1)和分体机器人二(2)上设置有控制机构(3)，且控制机构(3)包括连杆摇臂(301)，所述连杆摇臂(301)的内部固定安装有双轴电机(302)，且双轴电机(302)的两个输出端分别通过联轴器固定连接有转轴(303)的一端，所述转轴(303)的数量有两个，两个所述转轴(303)的另一端上分别固定套设有一个斜齿轮一(304)，所述连杆摇臂(301)的内部两端分别通过轴承转动连接有一个连轴(305)，每个所述连轴(305)的两端分别活动贯穿至连杆摇臂(301)的正面外部和背面外部，所述连轴(305)的外壁固定套设有斜齿轮二(306)，另一个所述连轴(305)的外壁固定套设有斜齿轮三(307)，且斜齿轮二(306)和斜齿轮三(307)分别与相邻的斜齿轮一(304)啮合，所述连杆摇臂(301)的底部开设有散热孔。3.根据权利要求2所述的一种擦窗机器人，其特征在于：所述分体机器人一(1)内设置有吸附机构(4)，且吸附机构(4)包括四个排气孔(401)，四个所述排气孔(401)分别开设在分体机器人一(1)的顶部四角，分体机器人一(1)的内壁顶部依次固定安装有两个负压风机(402)，每个所述负压风机(402)的底部分别固定安装有一个气压传感器(403)，吸附机构(4)的数量有两个，且另一个对称安装在分体机器人二(2)的内部。4.根据权利要求2所述的一种擦窗机器人，其特征在于：所述分体机器人一(1)的外壁左侧依次开设有两个机孔一，且两个机孔一的内壁均固定安装有距离传感器发射端(5)，所述分体机器人二(2)的外壁右侧依次开设有两个机孔二，且两个机孔二的内壁均固定安装有距离传感器接收端(6)。5.根据权利要求2所述的一种擦窗机器人，其特征在于：所述分体机器人一(1)和分体机器人二(2)的顶部中间均开设有凹槽(7)，所述分体机器人一(1)和分体机器人二(2)的顶部分别对称安装有两个凸块(8)，每个所述连轴(305)的贯穿端分别固定连接在相邻的两个凸块(8)相互靠近的一侧，所述连杆摇臂(301)贴合在凹槽(7)内壁。6.根据权利要求2所述的一种擦窗机器人，其特征在于：所述分体机器人一(1)和分体机器人二(2)的内壁顶部中间均固定安装有平衡柱(9)。
7.根据权利要求2所述的一种擦窗机器人，其特征在于：所述分体机器人一(1)和分体机器人二(2)的底部均开设有若干镂孔(10)，且分体机器人一(1)和分体机器人二(2)的底部远离镂孔(10)的部分均粘接有清洁毛面(11)。8.根据权利要求2所述的一种擦窗机器人，其特征在于：所述分体机器人一(1)和分体机器人二(2)的底部四角均设置有行走轮(12)。

技术总结
本发明涉及机器人技术领域，且公开了一种擦窗机器人翻越越障的方法，包括以下步骤：通过负压风机产生吸力，使两个分体机器人内部产生负压，并从镂孔中向窗玻璃进行吸附，促使两个分体机器人固定在窗玻璃上，通过行走轮带动两个分体机器人在窗玻璃上移动，并同时通过清洁毛面擦拭玻璃上的脏迹。通过关闭分体机器人二内负压风机，分体机器人一上的连轴受啮合旋转抬升连杆摇臂的右端，使连杆摇臂以分体机器人一上的连轴为轴心翻转一百八十度，同时另一个连轴受啮合旋转带动分体机器人二同样翻转一百八十度，实现对窗框的翻越过程，结构简单、成本低、小巧轻便易于生产，与擦窗机器人现有技术路线不相悖，易于落地。易于落地。易于落地。


技术研发人员：苏靖锐
受保护的技术使用者：苏靖锐
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/10/15