[发明专利]立柱清洗机器人

说明书

技术领域

本发明属于一种爬升清洗机构，涉及杆状建筑物和公共设施的清洗领域，特别是涉及一种新型、绿色无污染的适用于路灯杆等杆状结构的建筑物或公共设施清洗的环卫设备——立柱清洗机器人。

背景技术

城市里电线杆、路灯杆、悬索桥钢索等由于风沙等原因，长年累月的积累会形成灰尘层，该污染影响城市的美观，并且一直没有很好的清洗方法和专门的清洗设施。目前的清洗技术主要为人工清洗、化学药剂清洗和高压水枪清洗等几种方法。其中人工清洗效率低、成本高、无法清洗高处。化学药剂清洗除上述缺点外，其去污剂具有很强的毒副作用会对人造成潜在的危害，还会造成环境的二次污染。高压水枪清洗耗能比较大、成本高，且对周边环境有很大的影响，在利用高压水枪进行清洗时，它的周边不能有车辆、行人通过，且不能有过近的建筑物。

目前，国内外提出的一些依附于杆体表面的自动爬行机构主要有电动机械式爬行器、电动液压式爬行器和气动蠕行式爬行器等。电动机械式爬行器是由电动机带动链轮驱动夹紧杆体的前后轮向同一方向转动，依靠链轮与杆体的摩擦力使爬升器沿杆体上升下降。气动蠕行式爬行器用气缸驱动机构实现交替夹紧和移动，其向上爬行时气缸动作一个周期的过程为下体汽缸夹紧，上体汽缸松开，提升汽缸活塞杆伸出，上体上升；上体汽缸夹紧，下体汽缸松开，提升气缸体上升，下体上升。如此反复，机构就可以连续爬行。螺旋运动爬升机械手机构的爬行动作是由轮子的安装位置决定的，轮子滚动方向与水平面成一定角度，这样轮子转动时它在杆体上形成的是螺旋轨迹，沿此轨迹通过电动机的正反转该机构便可实现上升和下降运动。电动机械式爬行器和螺旋线运动爬行机械手机构都是以电动机带动滚轮压紧杆体，依靠此摩擦力带动整个机构沿杆体上升和下降。如果工作阻力和重力大于摩擦力就不能安全运作，且机构总体机构较复杂。对于气动蠕行式爬行器，其上升和下降运动的实现由气压控制，需要气源和气动控制系统，因此其设备成本较高。

由上面叙述及调研可知目前国内外所设计制造的各种电机机械式爬行器均有一个缺陷：它们大多采用凸轮机构夹紧，由于凸轮机构的不可伸缩性，它们均只能爬行等直径杆，一个爬行器只能爬行特定直径的等直径的杆件。目前要实现变直径杆的爬行则只能依靠气动蠕行式爬行器来解决，其上升和下降由气压控制，还需要气源和气动控制系统，因此其设备成本较高。

上述的爬杆机构均不具备清洗功能。

因此，有必要研发和制造一种利用纯机械结构实现变直径杆的攀爬，同时在爬行过程中可利用清洁能源实现对路灯杆等杆状城市建筑的清洗作业的设备，这正是本发明所要解决的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用于路灯杆等杆状城市设施清洗的环卫机械，用以解决当前城镇中存在的影响市容的公共设施的污染问题，从而保证良好的清洗效果，低耗能高效率，绿色环保，节省人力物力。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

由爬行部分和清洗部分组成，具体是：

爬行部分：设有轮流夹紧杆体的两对机械手，产生伸缩动作的曲柄连杆机构，协调这两种动作的凸轮联动机构；以及为上述动作提供动力的电机；它们均装在替代人骨架的导杆上，由此构成模仿爬杆动作的机器人；

清洗装置：包括装在导杆上的、能够环抱住需要清洗立柱的两对清洗刷，其中上方的一对清洗刷的两旁各设有一个对立柱进行清洗的喷头；在喷头喷出的水流和清洗刷的作用下实现对立柱的清洗；清洗后的污水沿着立柱流入其底部的污水收集环中。

本发明的设计及工作原理为：减速电机的回转，驱动曲柄及和曲柄固接在一起的并联盘形凸轮转动，推动下机械臂摆动，实现下机械手的抓紧和松开；与此同时带动和连杆固接在一起的移动凸轮上下移动，推动上机械臂摆动，实现上机械手的抓紧和松开；最终准确实现机械手的要求的协调动作和机构整体的蠕行爬行。在整个向上爬行过程中，喷头连续喷水，清洗刷一直与杆体相接触，处于工作状态。这些工作程序的顺利准确完成，能够最终实现对路灯杆等的清洗作业。在路灯杆的底部有专门的污水处理装置，实现污水的收集和循环再利用，不对周边环境造成二次污染。

本发明与现有技术相比具有以下的主要优点：

1.可用于金属电线杆、水泥电线杆以及其他具有杆状结构的建筑物或公共设施的清洗作业，提出了一种新的杆状结构的建筑物或公共设施的清洗设备。

2.清洗效果良好，低耗能高效率；使用电力、水等清洁能源，采用物理清洗方式，无化学物质带来的污染，在路灯杆的底部有专门的污水收集环，污水可回收和循环使用，不对环境造成二次污染。