阅读说明：本技术 一种智能擦窗机器人及其操作方法 (A kind of intelligence window wiping robot and its operating method ) 是由 房亚群 安进 张丹 于 2019-08-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及擦窗机器人技术领域,具体涉及一种智能擦窗机器人及其操作方法,包括底座,底座的底部左右两侧对称设有刹车万向轮,左右两侧刹车万向轮之间设有真空吸盘,真空吸盘的顶部通过真空发生器与底座的底部中央相连,底座的顶部中央固定连接有圆台型储水箱,圆台型储水箱的右侧中部贯穿设有出水管,出水管的左端与设置在圆台型储水箱内腔的抽水泵出水口相连,出水管的右端贯通连接有连接器,圆台型储水箱的顶部设有支撑台,支撑台的顶部中央设有第一电动伸缩杆；本发明能够有效克服现有技术所存在的市面上的擦窗机器人大多采用吸附于玻璃的方式进行作业,效率低下且安全性较低的缺陷。(The present invention relates to window wiping robot technical fields, more particularly to a kind of intelligent window wiping robot and its operating method, including pedestal, brake universal wheel is symmetrically arranged at left and right sides of the bottom of pedestal, vacuum chuck is equipped between left and right sides brake universal wheel, the top of vacuum chuck is connected by vacuum generator with the bottom center of pedestal, the center of top of pedestal is fixedly connected with circular platform type water tank, the right side central of circular platform type water tank, which runs through, is equipped with outlet pipe, the left end of outlet pipe is connected with the water outlet of water pump that circular platform type water storage box cavity is arranged in, the right end perforation of outlet pipe is connected with connector, the top of circular platform type water tank is equipped with supporting table, the center of top of supporting table is equipped with the first electric telescopic rod；The present invention can effectively overcome the window wiping robot present in the prior art on the market that the mode for being adsorbed in glass is mostly used to carry out operation, inefficiency and the lower defect of safety greatly.)

一种智能擦窗机器人及其操作方法

技术领域

本发明涉及擦窗机器人技术领域，具体涉及一种智能擦窗机器人及其操作方法。

背景技术

随着现代社会的发展，现在越来越多的人把工作和生活的希望放到了城市，导致城市人口越来越多，城市的用地面积越来越紧张，也就导致了城市建的房子越来越高。

现在很多商业大厦的层数都在二三十层以上，且周边都是用玻璃窗围绕着，这些大厦看来非常的高大且有档次，但是其外侧玻璃窗的卫生是一个难题，因为这些高空玻璃的擦拭需要让清洁工高空作业，存在着很大的危险性且由于清洁人员心里紧张影响清洁的效率，因此如何设计出替代清洁工高空作用的设备是现今研究的主题。现在有一些已经研究出替代人工的设备，但都存在灵活性差、擦拭的不够全面、安全性差、结构复杂以及价格昂贵成本高的缺点。

擦窗机器人其实是需带电工作的一种电器，以方形构造为主(方便清理玻璃的边角的区域)。工作的时候需要连接电源线工作，虽然内部有电池，但其电量仅在突发情况下做备用。擦窗机器人界面设计的比较简单，多为一键式控制面板外加单手操作设计，另配有遥控，其遥控信号可以穿透玻璃不受阻碍。擦窗机器人在底部配有清洁布，当它吸附在玻璃上行走时，带动清洁布擦过玻璃，从而达到清洁窗户的目的。

电源适配器：擦窗机器人需要在链接电源线的情况下工作，虽然内部有充电电池，但仅作为突发状况(比如停电等)下的备用电量使用；

安全组件：虽然擦窗机器人跌落的概率很低，但是从用户心理的角度出发，一般厂商都会配备一个安全组件(安全扣和安全绳)，方便用户在户外(尤其是高层的窗户外侧)使用；

清洁抹布：一般都是可拆装、反复使用的水洗抹布。清洁抹布并非越大越好，关键要看抹布和窗户的有效贴合面积有多大，有效贴合面积越大，清洁效率越高。

因此，擦窗机器人最大的特点是能够在工作完成后自动返回在窗户上开始工作的位置，不会在擦完后跑到人够不到的地方。但是，现有的擦窗机器人多为吸附式擦窗机器人，其安全性得不到较强的保证，本发明设计一种能够在室内控制擦窗机器人进行擦窗操作的机器人装置，进一步提高工作效率和工作安全性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种智能擦窗机器人及其操作方法，能够有效克服现有技术所存在的市面上的擦窗机器人大多采用吸附于玻璃的方式进行作业，效率低下且安全性较低的缺陷。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种智能擦窗机器人及其操作方法，包括底座，所述底座的底部左右两侧对称设有刹车万向轮，左右两侧所述刹车万向轮之间设有真空吸盘，所述真空吸盘的顶部通过真空发生器与底座的底部中央相连，所述底座的顶部中央固定连接有圆台型储水箱，所述圆台型储水箱的右侧中部贯穿设有出水管，所述出水管的左端与设置在圆台型储水箱内腔的抽水泵出水口相连，所述出水管的右端贯通连接有连接器，所述圆台型储水箱的顶部设有支撑台，所述支撑台的顶部中央设有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的顶部外壁套设有第一固定连接件，所述第一固定连接件的右端固定连接有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的端部固定有第二固定连接件，所述第二固定连接件的顶部固定有第三电动伸缩杆，所述第三电动伸缩杆的顶部转动连接有转动机构，所述转动机构的顶部固定连接有擦拭机构。

优选地，所述支撑台的中部设有通槽，所述通槽的前后两侧内壁之间通过第一驱动件转动连接有第一转动轴，所述第一电动伸缩杆的底部通过与第一转动轴外壁中部固定连接的连接柱转动于通槽的内腔，所述支撑台的底部中央通过第一旋转编码器与圆台型储水箱的顶部中央转动连接。

优选地，所述转动机构包括工字型连接座、第二旋转编码器、球座、第二转动轴、球座套、通孔和T型连接座，所述工字型连接座的底部与第三电动伸缩杆的顶部中央固定，所述工字型连接座的顶部与第二旋转编码器的底部固定，所述球座的底部与第二旋转编码器的顶部中央固定，所述第二转动轴通过第二驱动件转动连接于球座的内腔中部，且第二转动轴的前后两端均贯穿延伸至球座的前后两侧外部，所述通孔贯穿设置于球座套的前后两侧中央，且球座套的内腔通过与第二转动轴固定连接的通孔与球座配合转动连接，所述球座套的顶部与T型连接座的底部固定连接，所述T型连接座的顶部与擦拭机构的底部中央固定连接。

优选地，所述擦拭机构的底部右下角处贯穿设有进水口，所述进水口的顶部通过密封胶圈贯通连接有转动连接座，所述转动连接座的顶部周向转动连接有固定套，所述固定套的顶部贯通连接有连通管，所述连通管的顶部贯通连接有连接套头，所述连接套头与连接器配套连接。

优选地，所述擦拭机构的内腔中部设有喷射腔，所述喷射腔的顶部左侧与进水口的底部贯穿连接，所述喷射腔的底部均匀间隔贯穿设有喷射出口，所述擦拭机构的底部中央固定有连接卡件，所述喷射出口的底部贯穿延伸至连接卡件的底部，且连接卡件的外壁可拆卸连接有清洁刷。

优选地，所述底座的内壁中央环绕设有环形滑轨，所述底座的内腔中央固定有圆台，所述圆台的顶部中央嵌有陀螺仪传感器，所述圆台的侧壁周向均匀间隔连接有四组支柱，所述支柱的端部通过第一电动滑块与环形滑轨的内腔滑动卡接，所述支柱的上下两侧内壁对称设有微型导轨，上下两侧所述微型导轨之间均通过第二电动滑块滑动卡接有弧形重力块。

优选地，所述陀螺仪传感器的输出端电性连接有微控制器，所述微控制器的输出端分别电性连接有执行单元、平衡单元和无线收发模块，所述无线收发模块电性连接有无线遥控设备，所述执行单元包括刹车万向轮、真空发生器、抽水泵、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第三电动伸缩杆、第一驱动件、第一旋转编码器、第二旋转编码器、第二驱动件、第一电动滑块和第二电动滑块。

优选地，所述微控制器的输入端电性连接有液位传感器，所述微控制器的输出端电性连接有报警器，所述液位传感器设置于圆台型储水箱的内壁，用于监测圆台型储水箱内部的水位，若低于设定值，则通过微控制器控制报警器发出警报，以提醒使用者及时添水。

优选地，所述平衡单元通过陀螺仪传感器检测底座的平衡性，如若存在失衡状况，则通过陀螺仪传感器输入的信息判断失衡状况后利用微控制器控制第一电动滑块和第二电动滑块进行调整，使得弧形重力块进行相应的移动，移动过程中，陀螺仪传感器持续监测失衡状态，当达到平衡状态时停止移动。

优选地，所述微控制器通过无线收发模块接收并执行无线遥控设备发送的指令，操作人员通过无线遥控设备控制刹车万向轮进行移动，当移动到相应作业位置时，控制真空发生器进行工作，以便将底座进行固定，然后控制第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第三电动伸缩杆、第一驱动件、第一旋转编码器、第二旋转编码器和第二驱动件运动至待作业位置后，启动抽水泵对清洁刷进行供水，以便擦拭。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明所提供的一种智能擦窗机器人及其操作方法采用多种功能相结合的方式设计出一种新型智能擦窗机器人及其操作方法，摒弃了目前市面上的擦窗机器人大多采用吸附于玻璃的方式进行作业，效率低下且安全性较低的情况，本发明有益效果：

1、本发明底座的底部左右两侧对称设有刹车万向轮，左右两侧刹车万向轮之间设有真空吸盘，且真空吸盘的顶部通过真空发生器与底座的底部中央相连，以便底座在各个方向移动和固定，有利于作业；

2、本发明底座的顶部中央固定连接有圆台型储水箱，圆台型储水箱的右侧中部贯穿设有出水管，出水管的左端与设置在圆台型储水箱内腔的抽水泵出水口相连，出水管的右端贯通连接有连接器，连接套头与连接器配套连接，以便将圆台型储水箱内的水输送进擦拭机构内；

3、本发明微控制器的输入端电性连接有液位传感器，微控制器的输出端电性连接有报警器，液位传感器设置于圆台型储水箱的内壁，用于监测圆台型储水箱内部的水位，若低于设定值，则通过微控制器控制报警器发出警报，以提醒使用者及时添水；

4、本发明支撑台的中部设有通槽，且通槽的前后两侧内壁之间通过第一驱动件转动连接有第一转动轴，第一电动伸缩杆的底部通过与第一转动轴外壁中部固定连接的连接柱转动于通槽的内腔，支撑台的底部中央通过第一旋转编码器与圆台型储水箱的顶部中央转动连接，不使用时，可通过微控制器控制第一电动伸缩杆等转动至与支撑台水平相对的位置，减少占用空间；

5、本发明平衡单元通过陀螺仪传感器检测底座的平衡性，如若存在失衡状况，则通过陀螺仪传感器输入的信息判断失衡状况后利用微控制器控制第一电动滑块和第二电动滑块进行调整，使得弧形重力块进行相应的移动，移动过程中，陀螺仪传感器持续监测失衡状态，当达到平衡状态时停止移动，可实现擦拭机构作业时底座的稳定性，提高装置使用安全性；

6、本发明微控制器通过无线收发模块接收并执行无线遥控设备发送的指令，操作人员通过无线遥控设备控制刹车万向轮进行移动，当移动到相应作业位置时，控制真空发生器进行工作，以便将底座进行固定，然后控制第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第三电动伸缩杆、第一驱动件、第一旋转编码器、第二旋转编码器和第二驱动件运动至待作业位置后，启动抽水泵对清洁刷进行供水，以便擦拭，从而节省了大量人力，作业效率提高的同时提高了安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明支撑台结构图；

图3为本发明转动机构结构图；

图4为本发明擦拭机构外部结构图；

图5为本发明擦拭机构内部结构图；

图6为本发明底座内部结构图；

图中：

1、底座；2、刹车万向轮；3、真空吸盘；4、圆台型储水箱；5、支撑台；6、出水管；7、连接器；8、第一电动伸缩杆；9、第一固定连接件；10、第二电动伸缩杆；11、第二固定连接件；12、第三电动伸缩杆；13、转动机构；14、擦拭机构；15、通槽；16、第一转动轴；17、第一旋转编码器；18、进水口；19、固定套；20、转动连接座；21、连接套头；22、连通管；23、喷射腔；24、清洁刷；25、连接卡件；26、喷射出口；27、支柱；28、环形滑轨；29、微型导轨；30、弧形重力块；31、圆台；32、陀螺仪传感器；131、工字型连接座；132、第二旋转编码器；133、球座；134、第二转动轴；135、球座套；136、通孔；137、T型连接座。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种智能擦窗机器人及其操作方法，如图1-6所示，包括底座1，底座1的底部左右两侧对称设有刹车万向轮2，左右两侧刹车万向轮2之间设有真空吸盘3，真空吸盘3的顶部通过真空发生器与底座1的底部中央相连，底座1的顶部中央固定连接有圆台型储水箱4，圆台型储水箱4的右侧中部贯穿设有出水管6，出水管6的左端与设置在圆台型储水箱4内腔的抽水泵出水口相连，出水管6的右端贯通连接有连接器7，圆台型储水箱4的顶部设有支撑台5，支撑台5的顶部中央设有第一电动伸缩杆8，第一电动伸缩杆8的顶部外壁套设有第一固定连接件9，第一固定连接件9的右端固定连接有第二电动伸缩杆10，第二电动伸缩杆10的端部固定有第二固定连接件11，第二固定连接件11的顶部固定有第三电动伸缩杆12，第三电动伸缩杆12的顶部转动连接有转动机构13，转动机构13的顶部固定连接有擦拭机构14；

支撑台5的中部设有通槽15，通槽15的前后两侧内壁之间通过第一驱动件转动连接有第一转动轴16，第一电动伸缩杆8的底部通过与第一转动轴16外壁中部固定连接的连接柱转动于通槽15的内腔，支撑台5的底部中央通过第一旋转编码器17与圆台型储水箱4的顶部中央转动连接；

转动机构13包括工字型连接座131、第二旋转编码器132、球座133、第二转动轴134、球座套135、通孔136和T型连接座137，工字型连接座131的底部与第三电动伸缩杆12的顶部中央固定，工字型连接座131的顶部与第二旋转编码器132的底部固定，球座133的底部与第二旋转编码器132的顶部中央固定，第二转动轴134通过第二驱动件转动连接于球座133的内腔中部，且第二转动轴134的前后两端均贯穿延伸至球座133的前后两侧外部，通孔136贯穿设置于球座套135的前后两侧中央，且球座套135的内腔通过与第二转动轴134固定连接的通孔136与球座133配合转动连接，球座套135的顶部与T型连接座137的底部固定连接，T型连接座137的顶部与擦拭机构14的底部中央固定连接；

擦拭机构14的底部右下角处贯穿设有进水口18，进水口18的顶部通过密封胶圈贯通连接有转动连接座20，转动连接座20的顶部周向转动连接有固定套19，固定套19的顶部贯通连接有连通管22，连通管22的顶部贯通连接有连接套头21，连接套头21与连接器7配套连接；

擦拭机构14的内腔中部设有喷射腔23，喷射腔23的顶部左侧与进水口18的底部贯穿连接，喷射腔23的底部均匀间隔贯穿设有喷射出口26，擦拭机构14的底部中央固定有连接卡件25，喷射出口26的底部贯穿延伸至连接卡件25的底部，且连接卡件25的外壁可拆卸连接有清洁刷24；

底座1的内壁中央环绕设有环形滑轨28，底座1的内腔中央固定有圆台31，圆台31的顶部中央嵌有陀螺仪传感器32，圆台31的侧壁周向均匀间隔连接有四组支柱27，支柱27的端部通过第一电动滑块与环形滑轨28的内腔滑动卡接，支柱27的上下两侧内壁对称设有微型导轨29，上下两侧微型导轨29之间均通过第二电动滑块滑动卡接有弧形重力块30；

陀螺仪传感器32的输出端电性连接有微控制器，微控制器的输出端分别电性连接有执行单元、平衡单元和无线收发模块，无线收发模块电性连接有无线遥控设备，执行单元包括刹车万向轮2、真空发生器、抽水泵、第一电动伸缩杆8、第二电动伸缩杆10、第三电动伸缩杆12、第一驱动件、第一旋转编码器17、第二旋转编码器132、第二驱动件、第一电动滑块和第二电动滑块；

微控制器的输入端电性连接有液位传感器，微控制器的输出端电性连接有报警器，液位传感器设置于圆台型储水箱4的内壁，用于监测圆台型储水箱4内部的水位，若低于设定值，则通过微控制器控制报警器发出警报，以提醒使用者及时添水；

平衡单元通过陀螺仪传感器32检测底座1的平衡性，如若存在失衡状况，则通过陀螺仪传感器32输入的信息判断失衡状况后利用微控制器控制第一电动滑块和第二电动滑块进行调整，使得弧形重力块30进行相应的移动，移动过程中，陀螺仪传感器32持续监测失衡状态，当达到平衡状态时停止移动；

微控制器通过无线收发模块接收并执行无线遥控设备发送的指令，操作人员通过无线遥控设备控制刹车万向轮2进行移动，当移动到相应作业位置时，控制真空发生器进行工作，以便将底座1进行固定，然后控制第一电动伸缩杆8、第二电动伸缩杆10、第三电动伸缩杆12、第一驱动件、第一旋转编码器17、第二旋转编码器132和第二驱动件运动至待作业位置后，启动抽水泵对清洁刷24进行供水，以便擦拭。

本发明所提供的一种智能擦窗机器人及其操作方法采用多种功能相结合的方式设计出一种新型智能擦窗机器人及其操作方法，摒弃了目前市面上的擦窗机器人大多采用吸附于玻璃的方式进行作业，效率低下且安全性较低的情况，本发明有益效果：

1、本发明底座的底部左右两侧对称设有刹车万向轮，左右两侧刹车万向轮之间设有真空吸盘，且真空吸盘的顶部通过真空发生器与底座的底部中央相连，以便底座在各个方向移动和固定，有利于作业；

2、本发明底座的顶部中央固定连接有圆台型储水箱，圆台型储水箱的右侧中部贯穿设有出水管，出水管的左端与设置在圆台型储水箱内腔的抽水泵出水口相连，出水管的右端贯通连接有连接器，连接套头与连接器配套连接，以便将圆台型储水箱内的水输送进擦拭机构内；

3、本发明微控制器的输入端电性连接有液位传感器，微控制器的输出端电性连接有报警器，液位传感器设置于圆台型储水箱的内壁，用于监测圆台型储水箱内部的水位，若低于设定值，则通过微控制器控制报警器发出警报，以提醒使用者及时添水；

4、本发明支撑台的中部设有通槽，且通槽的前后两侧内壁之间通过第一驱动件转动连接有第一转动轴，第一电动伸缩杆的底部通过与第一转动轴外壁中部固定连接的连接柱转动于通槽的内腔，支撑台的底部中央通过第一旋转编码器与圆台型储水箱的顶部中央转动连接，不使用时，可通过微控制器控制第一电动伸缩杆等转动至与支撑台水平相对的位置，减少占用空间；

5、本发明平衡单元通过陀螺仪传感器检测底座的平衡性，如若存在失衡状况，则通过陀螺仪传感器输入的信息判断失衡状况后利用微控制器控制第一电动滑块和第二电动滑块进行调整，使得弧形重力块进行相应的移动，移动过程中，陀螺仪传感器持续监测失衡状态，当达到平衡状态时停止移动，可实现擦拭机构作业时底座的稳定性，提高装置使用安全性；

6、本发明微控制器通过无线收发模块接收并执行无线遥控设备发送的指令，操作人员通过无线遥控设备控制刹车万向轮进行移动，当移动到相应作业位置时，控制真空发生器进行工作，以便将底座进行固定，然后控制第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第三电动伸缩杆、第一驱动件、第一旋转编码器、第二旋转编码器和第二驱动件运动至待作业位置后，启动抽水泵对清洁刷进行供水，以便擦拭，从而节省了大量人力，作业效率提高的同时提高了安全性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。