[发明专利]一种吸板风扇式擦窗机器人

说明书

本发明涉及一种用于对高楼的外墙玻璃及壁面进行擦洗的吸板风扇式擦窗机器人，尤其是涉及一种吸板风扇式遥控湿带擦窗机器人。

目前在国内外，高楼外墙玻璃及壁面的擦洗主要采用电动吊篮由洗楼工进行擦洗。人工进行高楼擦洗不仅费用高、效率低，而且十分危险，由此造成的伤亡事故时有发生。并且采用吊篮擦洗往往需在高楼设计建造之初就要将楼顶升降机构考虑进去，限制了在已有高层建筑上的使用。

近年来，国内外竞相开展采用吸盘和喷嘴(喷孔)的高楼擦窗机器人研究。利用壁面吸盘中的负压使擦窗机器人附着于壁面，但工作可靠性不高，也难适用于有窗框的壁面；利用均布喷嘴(喷孔)喷液，不仅耗费大量的清洁液，而且难于对所喷出的过多清洁液进行处理；这些技术及经济上的因素限制了高楼擦窗机器人的发展和应用。

在国外有关高楼壁面擦洗机的现有技术中，出现过风扇的应用，但在有关专利中仍使用吸盘使擦洗机吸附于壁面，而应用风扇的作用只限于产生强大负压对吸盘抽真空或产生垂直于壁面的推力，用以帮助擦洗机贴压于壁面。这种吸盘加风扇的方式，对工作可靠性提高不大，不能使擦洗机吸附在有凸起窗棱的壁面，但却使制造费用增加，因而应用这种技术的壁面擦洗机产品一直没有问世。

本发明的目的就是为了克服现有技术的不足，提供一种高效经济、安全可靠、便于使用维护的吸板风扇式擦窗机器人。在本发明中采用一种涵道风扇加吸板的新方式，可在制造费用不增加的情况下，使风扇在高楼擦洗机器人中的功用得到充分的发挥。

为达到上述目的，吸板风扇式擦窗机器人有可贴压外墙玻璃或壁面的擦洗机器人本体和可在楼顶行走的缆车系统两部分。其中擦洗机器人本体由带吸板的涵道风扇、可抬起的湿带布液机构、橡胶刮片机构、带液位传感器的储液槽、可纵横向行走的行走四轮机构、本体姿态调整机构和CCD摄像头等组成。楼顶行走缆车系统包括可调“Z”形缆车主体、缆车卷绕鼓轮、缆绳整齐排列机构、缆绳导向机构、无级调速驱动、监视遥控器和供液泵等。缆车系统下悬两根中央可穿通电线或可用外表面供液的缆绳以便与机器人本体相连接。其特征在于，擦窗机器人工作中，楼顶缆车系统将机器人本体升起或降下，并通过缆绳中的电线向其提供电力和信号。电动机带动涵道风扇高速旋转，在贴近玻璃壁面的涵道底边产生较大负压吸力，风扇叶片也产生一些压向玻璃壁面的推力，这种负压和推压的复合作用就将擦洗机器人本体贴压在玻璃壁面上，使机器人本体上的四个行走轮贴压在玻璃壁面上而向上或向下走动。本体下行为擦洗行程，上行则属空行程。擦洗工作由湿带布液机构和橡胶刮片完成。湿带布液机构将传动皮带在储液槽中浸湿附着的清洁液均布在玻璃壁面上，并将多余的清洁液及刮片刮下的污液收回储液槽，避免对建筑物及周围环境的污染。擦洗机器人本体上行到顶位后，机器人本体通过行走换向机构与楼顶缆车同时横向移动一定距离，以对相邻玻璃壁面继续进行擦洗。在擦洗机器人本体上升、横向移动及擦洗过程中遇到窗棱等障碍时，抬起机构即将布液皮带及橡胶刮片抬起。工作中液位传感器对储液槽中清洁液的液面位置进行监测并自动控制楼顶供液泵的工作。楼顶缆车系统的无级调速驱动可使擦洗机器人本体能够以不同的速度进行擦洗工作及升降运动。擦洗机器人本体的姿态调整机构及楼顶缆车系统的缆绳整齐排列机构可保证擦洗机器人本体在升降过程中不产生偏斜。安装在擦洗机器人本体上的CCD摄像头和楼顶监视器可方便操作人员观察机器人本体的工作效果和周围环境，从而实现遥控操作。

下面将结合附图对本发明的一具体实施例作进一步详细说明：

图1是本发明的总体结构示意图。

图2是擦洗机器人本体的侧面结构示意图。

图3是擦洗机器人本体的正面结构示意图(未包括湿带布液机构和橡胶刮片机构等辅助结构)。

图4是缆车系统的总体结构示意图。

如图1中所示，本发明中的吸板风扇式遥控湿带擦窗机器人主要包括位于楼顶的缆车系统(I)和紧贴在玻璃壁面上的擦洗机器人本体(II)，缆车系统(I)通过缆绳将擦洗机器人本体吊起。