子母式高層建筑外表面智能清洗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種子母式高層建筑外表面智能清洗系統(tǒng)，它涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域。它包括懸掛式母機、投放式子機和子機投放與回收裝置，懸掛式母機中部通過子機投放與回收裝置安裝有投放式子機，所述的投放式子機由子機供水供電系統(tǒng)、子機負壓裝置以及子機清潔單元組成，子機清潔單元設(shè)置在子機清潔高層建筑外表面的清潔面，子機供水供電系統(tǒng)與懸掛式母機內(nèi)部的供水供電系統(tǒng)連接，懸掛式母機側(cè)面設(shè)置有傳感器窗口，懸掛式母機內(nèi)側(cè)對稱安裝有母機推桿式越障機構(gòu)，母機推桿式越障機構(gòu)的前端設(shè)置有母機負壓裝置。本發(fā)明運行效率更高，可適應(yīng)更加復(fù)雜的工作面，安全性高，清潔效果好，成本低，實用性強，易于推廣使用。
【專利說明】
子母式高層建筑外表面智能清洗系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及的是機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及子母式高層建筑外表面智能清洗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前同類的高層建筑外表面清潔機械智能程度普遍較低，仍需要靠人工操作來達到指定位置清潔的功能，而主流的智能擦玻璃機器人還停留在簡單的作業(yè)面上，利用玻璃的邊界作為機器人運動的自然邊界，在這些小范圍內(nèi)進行簡單的路徑規(guī)劃，目前的外墻清洗機器人受到尺寸和功能的限制只能進行由機器人行程去覆蓋作業(yè)面的清掃活動，不僅安全性無法保證，也無法適應(yīng)不同的工作面清洗，做不到有效清潔，清洗效率低下，基于此，設(shè)計一種新型的子母式高層建筑外表面智能清洗系統(tǒng)還是很有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的是在于提供一種子母式高層建筑外表面智能清洗系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，運行效率更高，可適應(yīng)更加復(fù)雜的工作面，安全性高，清潔效果好，成本低，實用性強，易于推廣使用。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn):子母式高層建筑外表面智能清洗系統(tǒng)，包括懸掛式母機、投放式子機和子機投放與回收裝置，懸掛式母機中部通過子機投放與回收裝置安裝有投放式子機，所述的投放式子機由子機供水供電系統(tǒng)、子機負壓裝置以及子機清潔單元組成，子機清潔單元設(shè)置在子機清潔高層建筑外表面的清潔面，子機供水供電系統(tǒng)與懸掛式母機內(nèi)部的供水供電系統(tǒng)連接。
[0005]作為優(yōu)選，所述的懸掛式母機的外殼表面設(shè)置有信號指示燈和液晶顯示屏，信號指示燈兩側(cè)設(shè)置有旋翼出風(fēng)面，懸掛式母機上還設(shè)置有鋼索懸吊孔，可提供母體垂直方向主要的運動動力和機器人水平移動功能。
[0006]作為優(yōu)選，所述的懸掛式母機側(cè)面設(shè)置有傳感器窗口，傳感器窗口中安裝有傳感器，所述傳感器采用視頻傳感器、紅外傳感器、距離傳感器中的一種或組合。
[0007]作為優(yōu)選，所述的懸掛式母機內(nèi)側(cè)對稱安裝有母機推桿式越障機構(gòu)，母機推桿式越障機構(gòu)的前端設(shè)置有母機負壓裝置，所述投放式子機安裝在兩側(cè)母機推桿式越障機構(gòu)的中部。
[0008]本發(fā)明的有益效果:(I)相較于現(xiàn)有的蜘蛛人清潔的高危作業(yè)情況，具有更高的操作安全性，采用子機進行作業(yè)面清潔，可適應(yīng)更加復(fù)雜的工作面，可提高整套機構(gòu)的運行效率。
[0009](2)與傳統(tǒng)的清潔過程相比，機器人的清潔效率更高，清潔成本更低。
[0010](3)采用視頻流空間建模技術(shù)，智能等級更高，極大的降低了對操作人員的技術(shù)依賴。
[0011](4)采用視頻建模技術(shù)配合其他傳感器對模型實時修，彌補了模型精度不高的問題。
[0012](5)機械結(jié)構(gòu)采用按流程可伸出設(shè)計，能夠更有效的清理復(fù)雜的高層建筑外表面。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本發(fā)明；
[0014]圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為圖2的右視圖；
[0017]圖4為本發(fā)明投放式子機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為圖2的仰視圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[0020]參照圖1-5，本【具體實施方式】采用以下技術(shù)方案:子母式高層建筑外表面智能清洗系統(tǒng)，包括懸掛式母機1、投放式子機2和子機投放與回收裝置3，懸掛式母機I中部通過子機投放與回收裝置3安裝有投放式子機2，所述的投放式子機2由子機供水供電系統(tǒng)4、子機負壓裝置5以及子機清潔單元6組成，子機清潔單元6設(shè)置在子機清潔高層建筑外表面的清潔面，當(dāng)投放式子機2被投放到清潔面時，由子機清潔單元6清潔建筑表面，子機供水供電系統(tǒng)4與懸掛式母機I內(nèi)部的供水供電系統(tǒng)連接，投放式子機2單獨工作，由懸掛式母機I提供電源與安全維護。
[0021]值得注意的是，所述的懸掛式母機I的外殼表面設(shè)置有信號指示燈7和液晶顯示屏8，信號指示燈7兩側(cè)設(shè)置有旋翼出風(fēng)面9。
[0022]值得注意的是，所述的懸掛式母機I側(cè)面設(shè)置有傳感器窗口10，傳感器窗口 10中安裝有傳感器，所述傳感器采用視頻傳感器、紅外傳感器、距離傳感器中的一種或組合，可以擴展系統(tǒng)在空間的運動范圍及傳感器識別空間。
[0023]此外，所述的懸掛式母機I內(nèi)側(cè)對稱安裝有母機推桿式越障機構(gòu)12，母機推桿式越障機構(gòu)12的前端設(shè)置有母機負壓裝置13，所述投放式子機2安裝在兩側(cè)母機推桿式越障機構(gòu)12的中部，在機器人行進過程中，通過觀看行進畫面，并實時通過調(diào)整母機推桿式越障機構(gòu)12進行越障，大大增強機器人的通過性。
[0024]本【具體實施方式】通過懸掛式母機I上設(shè)置的鋼索懸吊孔11，可提供母體垂直方向主要的運動動力和機器人的水平移動功能。
[0025]本【具體實施方式】的控制過程功能單元由視頻全息空間建模、機器人空間路徑規(guī)劃及位置與軌跡記錄及行進過程姿態(tài)調(diào)整三部分組成，其中:
[0026](I)視頻全息空間建模通過全景的攝像頭環(huán)視高層建筑外表面獲取視頻流信息，并進行視頻流特征識別，記錄，建立工作范圍三維模型，然后根據(jù)光學(xué)信息識別需要清潔的作業(yè)面，并進行初步運動規(guī)劃，同時進行行進間視頻流錄入。
[0027](2)機器人空間路徑規(guī)劃則根據(jù)空間外形和作業(yè)面分布情況進行子母機清潔路線規(guī)劃，并選擇投放式子機2投放位置，根據(jù)路徑與投放式子機2清潔范圍，設(shè)計合適的行程重合度從而細化投放式子機2清潔路線，同時根據(jù)行進間的傳感器(視頻/距離)數(shù)據(jù)檢測異型與開窗等情況選擇避讓或越障，懸掛式母機I在投放式子機2發(fā)出清潔完畢或發(fā)出故障信號時運動到投放式子機2附近回收投放式子機2。
[0028](3)位置與軌跡記錄及行進過程姿態(tài)調(diào)整根據(jù)鋼索系狀態(tài)與機器人的定位系統(tǒng)互修正得到懸掛式母機I位置信息，并根據(jù)投放式子機2運動情況和行進間姿態(tài)修正投放式子機2的運動軌跡，當(dāng)投放式子機2運動軌跡偏離行程規(guī)劃所設(shè)計的重合度時，啟動軌跡調(diào)整預(yù)案，距離傳感器結(jié)合懸掛式母機I自身定位與所建立的工作空間三維模型信息，控制懸掛式母機I到達工作區(qū)域附近，于墻面固定并投放子機，子母機運動到障礙附近時(距離傳感器)，會根據(jù)模型中障礙的情況選擇繞過障礙或是啟動投放式子機2的回收程序。
[0029]本【具體實施方式】為一種集視頻流圖像識別空間建模，工作表面智能識別，機器人行程自動規(guī)劃，多傳感器協(xié)同工作于一體的分離式、可投放子機協(xié)同工作的機器人智能系統(tǒng)，采用子母式一托多的機器人系統(tǒng)，采用更復(fù)雜的空間規(guī)劃，母機運動到指定位置，投放子機進行清潔作業(yè)，整套機構(gòu)的運行效率更高，可適應(yīng)的工作面也更加復(fù)雜，同時也能擴展系統(tǒng)在空間的運動范圍及傳感器識別空間，有效解決了高層建筑外表面的清潔問題，其清潔范圍包括高層建筑玻璃摹墻以及光滑墻面和瓷磚面等其他需要清潔的高層建筑外部結(jié)構(gòu)，操作安全，清潔效率高，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。
[0030]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.子母式高層建筑外表面智能清洗系統(tǒng)，其特征在于，包括懸掛式母機(I)、投放式子機(2)和子機投放與回收裝置(3)，懸掛式母機(I)中部通過子機投放與回收裝置(3)安裝有投放式子機(2)，所述的投放式子機(2)由子機供水供電系統(tǒng)(4)、子機負壓裝置(5)以及子機清潔單元(6)組成，子機清潔單元(6)設(shè)置在子機清潔高層建筑外表面的清潔面，當(dāng)投放式子機(2)被投放到清潔面時，由子機清潔單元(6)清潔建筑表面，子機供水供電系統(tǒng)(4)與懸掛式母機(I)內(nèi)部的供水供電系統(tǒng)連接，投放式子機(2)單獨工作，由懸掛式母機(I)提供電源與安全維護;懸掛式母機(I)根據(jù)空間外形和作業(yè)面分布情況進行子母機清潔路線規(guī)劃，并選擇投放式子機(2)投放位置，根據(jù)路徑與投放式子機(2)清潔范圍，設(shè)計合適的行程重合度從而細化投放式子機(2)清潔路線，同時根據(jù)行進間的傳感器數(shù)據(jù)檢測異型與開窗等情況選擇避讓或越障，懸掛式母機(I)在投放式子機(2)發(fā)出清潔完畢或發(fā)出故障信號時運動到投放式子機(2)附近回收投放式子機(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的子母式高層建筑外表面智能清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述的懸掛式母機(I)的外殼表面設(shè)置有信號指示燈(7)和液晶顯示屏(8)，信號指示燈(7)兩側(cè)設(shè)置有旋翼出風(fēng)面(9)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的子母式高層建筑外表面智能清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述的懸掛式母機(I)側(cè)面設(shè)置有傳感器窗口( 1 )，傳感器窗口( 1)中安裝有傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的子母式高層建筑外表面智能清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳感器采用視頻傳感器、紅外傳感器、距離傳感器中的一種或組合，可以擴展系統(tǒng)在空間的運動范圍及傳感器識別空間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的子母式高層建筑外表面智能清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述的懸掛式母機(I)上設(shè)置有鋼索懸吊孔(U)，可提供母體垂直方向主要的運動動力和機器人的水平移動功能。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的子母式高層建筑外表面智能清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述的懸掛式母機(I)內(nèi)側(cè)對稱安裝有母機推桿式越障機構(gòu)(12)，母機推桿式越障機構(gòu)(12)的前端設(shè)置有母機負壓裝置(13)，所述投放式子機(2)安裝在兩側(cè)母機推桿式越障機構(gòu)(12)的中部，在機器人行進過程中，通過觀看行進畫面，并實時通過調(diào)整母機推桿式越障機構(gòu)(12)進行越障，增強機器人的通過性。
【文檔編號】A47L11/40GK105962857SQ201610460119
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】吳迪, 董雪菲, 羅彬
【申請人】北京歷途科技有限公司