一种高空壁面清洁机器人的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及的是一种高空壁面清洁机器人。


背景技术：

2.不管对于国内还是国外，对于高空作业机器人定义为能够在壁面上自由移动并能完成一定的功能。由于高空机器人普遍贴附在墙上，故必须有两大功能：吸附机能和移动机能。故可按照吸附方式和移动方式进行分类，按吸附方式的不同可分为：负压吸附、磁吸附、推力吸附；按移动方式分为：轮式、履带式、脚足式。根据不同的贴附方式和移动方式可以组成不同功能和用途的高空壁面机器人。
3.现有技术中，机器人遇到墙面的障碍物或墙角时，整机容易从墙面上脱离，导致整机的安全性较差。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高空壁面清洁机器人，旨在解决现有技术中机器人容易从墙面上脱离的问题。
6.本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：
7.一种高空壁面清洁机器人，包括：壳体；控制器，设置于所述壳体；清洁系统，设置于所述壳体并与所述控制器连接；吸附系统，设置于所述壳体并与所述控制器连接；其中，所述壳体包括：
8.底板，所述底板上设置有若干个通风孔；
9.负压仓，设置于所述底板；
10.所述吸附系统包括：
11.风机吸附组件，设置于所述负压仓；
12.真空泵吸附组件，设置于所述底板。
13.所述的高空壁面清洁机器人，其特征在于，所述真空泵吸附组件有至少两个；所述真空泵吸附组件包括：
14.舵机，设置于所述底板；
15.真空泵，设置于所述底板；
16.吸盘，与所述底板转动连接，所述吸盘与所述舵机及所述真空泵连接。
17.所述的高空壁面清洁机器人，其中，所述底板围绕设置有密封幅裙；
18.所述风机吸附组件包括：
19.第一驱动件；
20.叶轮，与所述第一驱动件的转轴连接。
21.所述的高空壁面清洁机器人，其中，所述负压仓和所述吸盘内均设置有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器连接。
22.所述的高空壁面清洁机器人，其中，所述高空壁面清洁机器人还包括：移动系统，设置于所述壳体并与所述控制器连接；所述移动系统包括：
23.麦克纳姆轮，设置于所述底板；
24.第二驱动件，设置于所述底板并用于驱动所述麦克纳姆轮。
25.所述的高空壁面清洁机器人，其中，所述高空壁面清洁机器人还包括：
26.超声波模块，设置于所述壳体；
27.摄像头，设置于所述壳体。
28.所述的高空壁面清洁机器人，其中，所述高空壁面清洁机器人还包括：
29.通信系统，设置于所述壳体并与所述控制器连接。
30.所述的高空壁面清洁机器人，其中，所述通信系统包括：无线模块，所述无线模块与所述摄像头连接。
31.所述的高空壁面清洁机器人，其中，所述高空壁面清洁机器人还包括：
32.可充电电源，与所述控制器、所述清洁系统、所述移动系统、所述通信系统以及所述吸附系统连接。
33.所述的高空壁面清洁机器人，其中，所述清洁系统包括：
34.滚刷，位于所述壳体外；
35.流水泵，位于所述壳体内；
36.喷头，位于所述壳体外并与所述流水泵连接。
37.有益效果：本实用新型采用两种吸附组件进行吸附，采用风机吸附组件进行吸附灰尘和杂物，实现清洁的效果。若遇到墙面的障碍物或墙角时，采用真空泵吸附组件吸附墙面或障碍物，机器人可以根据需要调整位置，从而避免遇到障碍物或墙角，导致机器人从墙面脱离的问题，确保机器人的安全性。
附图说明
38.图1是本实用新型中高空壁面清洁机器人的立体。
39.图2是本实用新型中高空壁面清洁机器人的仰视图。
40.图3是本实用新型中高空壁面清洁机器人的功能结构框图。
41.附图标记说明：
42.11、底板；12、负压仓；21、吸盘；22、转动件；221、基部；222、水平转动部；223、第一竖直转动部；224、第二竖直转动部；31、麦克纳姆轮；41、滚刷。
具体实施方式
43.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
44.请同时参阅图1-图3，本实用新型提供了一种高空壁面清洁机器人的一些较佳实施例。
45.如图1和图2所示，高空壁面清洁机器人包括：壳体；控制器，设置于所述壳体；清洁系统，设置于所述壳体并与所述控制器连接；吸附系统，设置于所述壳体并与所述控制器连
接；所述壳体包括：
46.底板11，所述底板11上设置有若干个通风孔；
47.负压仓12，设置于所述底板11；
48.所述吸附系统包括：
49.风机吸附组件，设置于所述负压仓12；
50.真空泵吸附组件，设置于所述底板11。
51.值得说明的是，本实用新型采用两种吸附组件进行吸附，采用风机吸附组件进行吸附灰尘和杂物，实现清洁的效果。若遇到墙面的障碍物或墙角时，采用真空泵吸附组件吸附墙面或障碍物，机器人可以根据需要调整位置，从而避免遇到障碍物或墙角，导致机器人从墙面脱离的问题，确保机器人的安全性。
52.可以理解的是，通过风机吸附组件和真空泵吸附组件形成两套负压系统，风机吸附组件的吸附能力较弱，真空泵吸附组件的吸附能力较强，因此，风机吸附组件可以用来吸附灰尘和杂物，真空泵吸附组件可以用来吸附墙面或障碍物。
53.需要说明的是，为了确保真空泵吸附组件的吸附效果，可以先采用吸附组件对墙面进行清洁，然后采用真空泵吸附组件吸附已清洁的墙面，墙面上的灰尘和杂物被清除，不会影响真空泵组件的吸附效果。
54.具体地，风机吸附组件用于使负压仓12内形成负压，空气经过通风孔向负压仓12流动，灰尘和杂物可以通过通风孔进入到负压仓12内，从而达到清洁的目的。真空泵吸附组件用于使机器人吸附在墙面或障碍物上。
55.控制器用于控制清洁系统和吸附系统，
56.在本实用新型的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图2，所述真空泵吸附组件有至少两个；所述真空泵吸附组件包括：
57.舵机，设置于所述底板11；
58.真空泵，设置于所述底板11；
59.吸盘21，与所述底板11转动连接，所述吸盘21与所述舵机及所述真空泵连接。
60.具体地，为了调整吸盘21的朝向，吸盘21转动设置在底板11上，舵机用于驱动吸盘21转动，真空泵用于使吸盘21处于真空状态，当采用舵机驱动吸盘21盖住墙面时，真空泵吸收吸盘21中的空气，使吸盘21内处于真空状态，从而利用大气压将吸盘21贴合在墙面上。
61.吸盘21通过转动件22与底板11转动连接，转动件22包括：
62.基部221，设置于底板11；
63.水平转动部222，与所述基部221转动连接；
64.第一竖直转动部223，与所述水平转动部222转动连接；
65.第二竖直转动部224，与所述第一竖直转动部223转动连接。
66.通过转动件22可以调整吸盘21的吸附位置，具体地，水平转动部222与所述基部221转动连接可以调整吸盘21在水平方向上的吸附位置，第一竖直转动部223和第二竖直转动部224之间转动连接可以调整吸盘21在竖直方向上的吸附位置。
67.真空泵吸附组件有至少两个，例如采用两个真空泵吸附组件，分别位于底板11的两侧。采用至少两个真空泵吸附组件不仅可以确保机器人稳定地吸附在墙面或障碍物上。而且至少两个真空泵吸附组件可以交替进行吸附，从而机器人在移动过程中，可以持续吸
附在墙面或障碍物上。
68.在本实用新型的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图2，为了增加风机吸附组件清洁能力，所述底板11围绕设置有密封幅裙，从而在密封幅裙内形成清洁空间，风机吸附组件仅吸附清洁空间内的灰尘或杂物，可以更彻底地将清洁空间内的灰尘或杂物吸附完。
69.在本实用新型的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图2，所述风机吸附组件包括：
70.第一驱动件；
71.叶轮，与所述第一驱动件的转轴连接。
72.具体地，第一驱动件设置于底板11，第一驱动件用于驱动叶轮转动，叶轮用于使负压仓12内形成负压，则灰尘或杂物可以通过通风孔进入到负压仓12中。第一驱动件和叶轮形成负压风机，负压风机具有防止气体回流和形成高速气流的聚风口。
73.在本实用新型的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图2，所述负压仓12和所述吸盘21内均设置有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器连接。
74.具体地，负压仓12和吸盘21内设置有压力传感器，可以通过压力传感器检测负压仓12、吸盘21内的压力值，控制器可以根据压力传感器检测的压力值对清洁系统和吸附系统进行控制。例如，当负压仓12内压力值较低时，说明清洁系统正在吸附灰尘和杂物，当吸盘21内压力值较低时，说明吸盘21已经吸附在墙面或障碍物上。
75.在本实用新型的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图2，所述高空壁面清洁机器人还包括：移动系统，设置于所述壳体并与所述控制器连接；所述移动系统包括：
76.麦克纳姆轮31，设置于所述底板11；
77.第二驱动件，设置于所述底板11并用于驱动所述麦克纳姆轮31。
78.具体地，麦克纳姆轮31是指全方位移动的轮，基于麦克纳姆轮31技术可以实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式。也就是说，采用麦克纳姆轮31时，可以根据需要在任意方向上进行移动，从而便于清洁。
79.麦克纳姆轮31和第二驱动件可以有多个，例如，如图2所示，麦克纳姆轮31有3个，3个麦克纳姆轮31按照等腰三角形排列。
80.在本实用新型的一个较佳实施例中，所述高空壁面清洁机器人还包括：
81.超声波模块，设置于所述壳体；
82.摄像头，设置于所述壳体。
83.具体地，超声波模块可以发出超声波，并接收返回的超声波，例如，如果前方有障碍物，则可以很快的接收到返回的超声波。摄像头可以拍摄图像，具体可以拍摄到墙面的杂物和污渍，并进行识别，从而对杂物和污渍进行清洁。
84.在本实用新型的一个较佳实施例中，所述高空壁面清洁机器人还包括：
85.通信系统，设置于所述壳体并与所述控制器连接。
86.具体地，通过通信系统与手机端应用进行通信，可将机器人采集的数据传输至手机端应用，也可将手机端应用app中数据传送至机器人中。
87.在本实用新型的一个较佳实施例中，所述通信系统包括：无线模块，所述无线模块与所述摄像头连接。
88.具体地，还可以通过无线模块与手机端应用进行通信，可将机器人采集的数据传
输至手机端应用，也可将手机端应用app中数据传送至机器人中。
89.在本实用新型的一个较佳实施例中，所述高空壁面清洁机器人还包括：
90.可充电电源，与所述控制器、所述清洁系统、所述移动系统、所述通信系统以及所述吸附系统连接。
91.具体地，机器人还包括电源，电源为所述控制器、清洁系统、移动系统、通信系统以及吸附系统进行供电。电源可以采用可充电电源。
92.在本实用新型的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图2，所述清洁系统包括：
93.滚刷41，位于所述壳体外；
94.流水泵，位于所述壳体内；
95.喷头，位于所述壳体外并与所述流水泵连接。
96.具体地，为了提高机器人的清洁能力，在设置风机吸附组件的基础上，所述底板11上设置有滚刷41，滚刷41可以粘附灰尘或杂物或污渍，通过风机吸附组件和滚刷41相互配合，提高清洁能力。可以先采用喷头对灰尘或杂物或污渍进行喷水，然后采用滚刷41进行清洁。
97.需要说明的是，清洁系统还包括：第三驱动件，第三驱动件的转轴与滚刷连接，从而驱动滚刷转动，第三驱动件可以采用气动马达。
98.本技术通过两套负压系统，可防止整机从墙面上脱离，提高整机的安全性，而且能够实现多个方向的运动，整机移动灵活性更强﹑稳定性更高，操作更方便，有效减轻劳动强度﹐提高墙面清扫的工作效率，具有体积小、质量轻、功能强大的优点。
99.如图3所示，控制器的处理器模块为stm32f407zgt6，通过通信系统和sx1278无线通信模块与手机端应用进行通信。
100.高空清洗机器人的工作过程如下：
101.第一步，首先使用总钻风摄像头以及超声波模块和压力传感器采集数据发送至stm32f407zgt6单片机中；
102.第二步，单片机根据所采集信息发送相应控制信号发送给真空泵和舵机，同时根据压力传感器中的数据控制吸盘旋转吸附在墙上；
103.第三步，当遇到转角时，使用真空泵吸附墙体，并采用翻转的方式跨过墙角，在吸附过程中，叶轮停止旋转；
104.第四步，根据摄像头采集到的信号，通过单片机控制对相应喷头和滚刷对相应的污渍进行清洗；
105.在图3所示框图中，根据不同墙体，压力传感器读出不同的数据传输给单片机中，单片机控制无刷电机产生不同转速从而吸附在不同墙体之中，在完成吸附之后，摄像头会采集周围的图形通过二值化的方法找到墙体中的污渍，此时单片机控制喷头喷洒清洗液，在使用滚刷清洁，以此来实现定点清洗污渍。在遇到障碍物的时候，可采用真空泵吸附，进行翻转从而绕过障碍物。
106.应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。