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(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。它包括懸掛式母機(jī)、投放式子機(jī)和子機(jī)投放與回收裝置，懸掛式母機(jī)中部通過子機(jī)投放與回收裝置安裝有投放式子機(jī)，所述的投放式子機(jī)由子機(jī)供水供電系統(tǒng)、子機(jī)負(fù)壓裝置以及子機(jī)清潔單元組成，子機(jī)清潔單元設(shè)置在子機(jī)清潔高層建筑外表面的清潔面，子機(jī)供水供電系統(tǒng)與懸掛式母機(jī)內(nèi)部的供水供電系統(tǒng)連接，懸掛式母機(jī)側(cè)面設(shè)置有傳感器窗口，懸掛式母機(jī)內(nèi)側(cè)對稱安裝有母機(jī)推桿式越障機(jī)構(gòu)，母機(jī)推桿式越障機(jī)構(gòu)的前端設(shè)置有母機(jī)負(fù)壓裝置。本發(fā)明運(yùn)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(shí)用性強(qiáng)，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(jī)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(jī)械智能程度普遍較低，仍需要靠人工操作來達(dá)到指定位置清潔的功能，而主流的智能擦玻璃機(jī)器人還停留在簡單的作業(yè)面上，利用玻璃的邊界作為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的自然邊界，在這些小范圍內(nèi)進(jìn)行簡單的路徑規(guī)劃，目前的外墻清洗機(jī)器人受到尺寸和功能的限制只能進(jìn)行由機(jī)器人行程去覆蓋作業(yè)面的清掃活動(dòng)，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(jì)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(jì)合理，運(yùn)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(shí)用性強(qiáng)，易于推廣使用。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)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(jī)、投放式子機(jī)和子機(jī)投放與回收裝置，懸掛式母機(jī)中部通過子機(jī)投放與回收裝置安裝有投放式子機(jī)，所述的投放式子機(jī)由子機(jī)供水供電系統(tǒng)、子機(jī)負(fù)壓裝置以及子機(jī)清潔單元組成，子機(jī)清潔單元設(shè)置在子機(jī)清潔高層建筑外表面的清潔面，子機(jī)供水供電系統(tǒng)與懸掛式母機(jī)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(jī)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(jī)上還設(shè)置有鋼索懸吊孔，可提供母體垂直方向主要的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力和機(jī)器人水平移動(dòng)功能。
[0006]作為優(yōu)選，所述的懸掛式母機(jī)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(jī)內(nèi)側(cè)對稱安裝有母機(jī)推桿式越障機(jī)構(gòu)，母機(jī)推桿式越障機(jī)構(gòu)的前端設(shè)置有母機(jī)負(fù)壓裝置，所述投放式子機(jī)安裝在兩側(cè)母機(jī)推桿式越障機(jī)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(jī)進(jìn)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(jī)構(gòu)的運(yùn)行效率。
[0009](2)與傳統(tǒng)的清潔過程相比，機(jī)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(shí)時(shí)修，彌補(bǔ)了模型精度不高的問題。
[0012](5)機(jī)械結(jié)構(gòu)采用按流程可伸出設(shè)計(jì)，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(shí)施方式】來詳細(xì)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(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為圖2的仰視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0020]參照圖1-5，本【具體實(shí)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(jī)1、投放式子機(jī)2和子機(jī)投放與回收裝置3，懸掛式母機(jī)I中部通過子機(jī)投放與回收裝置3安裝有投放式子機(jī)2，所述的投放式子機(jī)2由子機(jī)供水供電系統(tǒng)4、子機(jī)負(fù)壓裝置5以及子機(jī)清潔單元6組成，子機(jī)清潔單元6設(shè)置在子機(jī)清潔高層建筑外表面的清潔面，當(dāng)投放式子機(jī)2被投放到清潔面時(shí)，由子機(jī)清潔單元6清潔建筑表面，子機(jī)供水供電系統(tǒng)4與懸掛式母機(jī)I內(nèi)部的供水供電系統(tǒng)連接，投放式子機(jī)2單獨(dú)工作，由懸掛式母機(jī)I提供電源與安全維護(hù)。
[0021]值得注意的是，所述的懸掛式母機(jī)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(jī)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(kuò)展系統(tǒng)在空間的運(yùn)動(dòng)范圍及傳感器識別空間。
[0023]此外，所述的懸掛式母機(jī)I內(nèi)側(cè)對稱安裝有母機(jī)推桿式越障機(jī)構(gòu)12，母機(jī)推桿式越障機(jī)構(gòu)12的前端設(shè)置有母機(jī)負(fù)壓裝置13，所述投放式子機(jī)2安裝在兩側(cè)母機(jī)推桿式越障機(jī)構(gòu)12的中部，在機(jī)器人行進(jìn)過程中，通過觀看行進(jìn)畫面，并實(shí)時(shí)通過調(diào)整母機(jī)推桿式越障機(jī)構(gòu)12進(jìn)行越障，大大增強(qiáng)機(jī)器人的通過性。
[0024]本【具體實(shí)施方式】通過懸掛式母機(jī)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(yùn)動(dòng)動(dòng)力和機(jī)器人的水平移動(dòng)功能。
[0025]本【具體實(shí)施方式】的控制過程功能單元由視頻全息空間建模、機(jī)器人空間路徑規(guī)劃及位置與軌跡記錄及行進(jìn)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(jìn)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(jìn)行初步運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，同時(shí)進(jìn)行行進(jìn)間視頻流錄入。
[0027](2)機(jī)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(jìn)行子母機(jī)清潔路線規(guī)劃，并選擇投放式子機(jī)2投放位置，根據(jù)路徑與投放式子機(jī)2清潔范圍，設(shè)計(jì)合適的行程重合度從而細(xì)化投放式子機(jī)2清潔路線，同時(shí)根據(jù)行進(jìn)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(jī)I在投放式子機(jī)2發(fā)出清潔完畢或發(fā)出故障信號時(shí)運(yùn)動(dòng)到投放式子機(jī)2附近回收投放式子機(jī)2。
[0028](3)位置與軌跡記錄及行進(jìn)過程姿態(tài)調(diào)整根據(jù)鋼索系狀態(tài)與機(jī)器人的定位系統(tǒng)互修正得到懸掛式母機(jī)I位置信息，并根據(jù)投放式子機(jī)2運(yùn)動(dòng)情況和行進(jìn)間姿態(tài)修正投放式子機(jī)2的運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)投放式子機(jī)2運(yùn)動(dòng)軌跡偏離行程規(guī)劃所設(shè)計(jì)的重合度時(shí)，啟動(dòng)軌跡調(diào)整預(yù)案，距離傳感器結(jié)合懸掛式母機(jī)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(jī)I到達(dá)工作區(qū)域附近，于墻面固定并投放子機(jī)，子母機(jī)運(yùn)動(dòng)到障礙附近時(shí)(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(dòng)投放式子機(jī)2的回收程序。
[0029]本【具體實(shí)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(jī)器人行程自動(dòng)規(guī)劃，多傳感器協(xié)同工作于一體的分離式、可投放子機(jī)協(xié)同工作的機(jī)器人智能系統(tǒng)，采用子母式一托多的機(jī)器人系統(tǒng)，采用更復(fù)雜的空間規(guī)劃，母機(jī)運(yùn)動(dòng)到指定位置，投放子機(jī)進(jìn)行清潔作業(yè)，整套機(jī)構(gòu)的運(yùn)行效率更高，可適應(yīng)的工作面也更加復(fù)雜，同時(shí)也能擴(kuò)展系統(tǒng)在空間的運(yùn)動(dòng)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(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)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(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(jī)(I)、投放式子機(jī)(2)和子機(jī)投放與回收裝置(3)，懸掛式母機(jī)(I)中部通過子機(jī)投放與回收裝置(3)安裝有投放式子機(jī)(2)，所述的投放式子機(jī)(2)由子機(jī)供水供電系統(tǒng)(4)、子機(jī)負(fù)壓裝置(5)以及子機(jī)清潔單元(6)組成，子機(jī)清潔單元(6)設(shè)置在子機(jī)清潔高層建筑外表面的清潔面，當(dāng)投放式子機(jī)(2)被投放到清潔面時(shí)，由子機(jī)清潔單元(6)清潔建筑表面，子機(jī)供水供電系統(tǒng)(4)與懸掛式母機(jī)(I)內(nèi)部的供水供電系統(tǒng)連接，投放式子機(jī)(2)單獨(dú)工作，由懸掛式母機(jī)(I)提供電源與安全維護(hù);懸掛式母機(jī)(I)根據(jù)空間外形和作業(yè)面分布情況進(jìn)行子母機(jī)清潔路線規(guī)劃，并選擇投放式子機(jī)(2)投放位置，根據(jù)路徑與投放式子機(jī)(2)清潔范圍，設(shè)計(jì)合適的行程重合度從而細(xì)化投放式子機(jī)(2)清潔路線，同時(shí)根據(jù)行進(jìn)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(jī)(I)在投放式子機(jī)(2)發(fā)出清潔完畢或發(fā)出故障信號時(shí)運(yùn)動(dòng)到投放式子機(jī)(2)附近回收投放式子機(jī)(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(jī)(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(jī)(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(kuò)展系統(tǒng)在空間的運(yùn)動(dòng)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(jī)(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(yùn)動(dòng)動(dòng)力和機(jī)器人的水平移動(dòng)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(jī)(I)內(nèi)側(cè)對稱安裝有母機(jī)推桿式越障機(jī)構(gòu)(12)，母機(jī)推桿式越障機(jī)構(gòu)(12)的前端設(shè)置有母機(jī)負(fù)壓裝置(13)，所述投放式子機(jī)(2)安裝在兩側(cè)母機(jī)推桿式越障機(jī)構(gòu)(12)的中部，在機(jī)器人行進(jìn)過程中，通過觀看行進(jìn)畫面，并實(shí)時(shí)通過調(diào)整母機(jī)推桿式越障機(jī)構(gòu)(12)進(jìn)行越障，增強(qiáng)機(jī)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