具体实施方式

下面结合附图对本专利一种发射吸附式智能越障擦窗机器人结构加以说明。

如图1-图13所示，所述一种发射吸附式智能越障擦窗机器人包括壳体7、吸附行进系统、清洁系统、发射牵引越障系统、旋转伸缩系统、控制系统和充电系统。

所述吸附行进系统结构包括真空泵38、吸附盘21、推力风扇5、滚轮27、万向轮24和红外避障传感器10；所述真空泵38安装在清洁面板9上表平面的中心位置，所述吸附盘21安装在清洁面板9下表平面与真空泵38相对应的位置，所述吸附盘21内部设有抽气孔26和出气孔22，所述三个推力风扇5等间距分布安装在太阳能板6上，所述两个滚轮27对称安装在清洁面板9上，所述万向轮24与滚轮27呈三角形分布安装在清洁面板9上，保证其在同一安装高度，所述红外避障传感器10分别安装在清洁面板9的四周。

所述清洁系统结构包括清洁布23、污渍刮条25和洁净度传感器28；所述清洁布23为正方形边框，四个顶角分别通过螺栓20将其固定在清洁面板9上；所述污渍刮条25安装在清洁布23内边框的四周；所述洁净度传感器28安装在清洁面板9底面。

所述发射牵引越障系统结构包括主发射器2、副发射器17、发射器转轴45、视觉传感器40、发射支架16、发射平台4、发射器驱动电机3、真空吸盘1、微型真空泵29、发射绳39、绞盘42和绞盘驱动电机31，所述主发射器2和副发射器17两个发射器对称反向安装组成，所述发射器通过转轴与发射支架16相连接，所述视觉传感器40贴紧安装在主发射器2管身，所述发射支架16固定安装在发射平台4上，所述发射器驱动电机3固定安装在发射支架16的一侧；所述真空吸盘1与微型真空泵29相连接，所述微型真空泵29作为弹射物装载在发射器内，所述发射绳39一端连接有微型真空泵29、另一端依次穿过发射器尾部圆形孔洞41、发射平台圆形孔洞18、发射平台伸缩套杆12最后缠绕在绞盘42上，所述绞盘42安装在绞盘驱动电机31上，所述绞盘驱动电机31对称安装在圆形旋转底盘32的两侧。

所述旋转伸缩系统结构包括发射平台伸缩套杆12、发射平台伸缩套杆驱动电机30、圆形旋转底盘32、圆形旋转底盘驱动电机33、清洁面板伸缩套杆34和清洁面板伸缩套杆驱动电机35；所述发射平台伸缩套杆12与发射平台4固定连接，所述发射平台伸缩套杆驱动电机30安装在发射平台伸缩套杆12的底部，并固定安装在圆形旋转底盘32上表面的正中心，所述圆形旋转底盘驱动电机33安装在圆形旋转底盘32下表面的正中心，所述清洁面板伸缩套杆34安装在圆形旋转底盘驱动电机33的下方，所述清洁面板伸缩套杆驱动电机35安装在清洁面板伸缩套杆34底部。

所述控制系统结构包括显示屏14、控制按钮13、扬声器15、控制器36和遥控器44；所述显示屏14安装在太阳能板6上，所述控制按钮13设计安装在显示屏14的正下方，所述扬声器15安装在太阳能板6上，位于显示屏14正上方，所述控制器36固定安装在清洁面板9的上表面。

所述充电系统结构包括充电插口11、太阳能板6和蓄电池37；所述充电插口11安装在机器人壳体7的外表面，所述太阳能板6与壳体7扣合安装，所述蓄电池37固定安装在清洁面板9的上表面。

所述机器人壳体7为碗状，底面进行镂空设计，采用纤维强化塑料制成，外面包裹有一层高强度耐磨橡胶层，侧面留有散热孔8；所述底壳19采用与壳体7同样的材料，外面也包括有一层高强度耐磨橡胶层，扣合安装在机器人壳体7的底部。

所述滚轮27只可正反转动，所述万向轮24既可正反转动，还可进行转向；所述吸附盘21安装在清洁面板9的正中心，其安装高度与滚轮27和万向轮24保持一致。

所述清洁布23采用超细纤维材料，可通过拆卸螺栓20定期进行更换拆洗，其安装高度与吸附盘21一致；所述污渍刮条25与清洁布23内边框的长度相同，可通过拆卸安装在清洁面板9上。

所述真空吸盘1自身带有一定的倾斜角度；所述微型真空泵29为圆形，并内置有蓄电池无需进行电连接；所述发射绳39采用高强度碳纤维绳，并通过预留的两个发射平台圆形孔洞18分别缠绕在相应的绞盘42上，由绞盘驱动电机31驱动绞盘42转动进行发射绳39的收放；所述绞盘驱动电机31安装在圆形旋转底盘32上，可以随圆形旋转底盘32旋转；所述发射器通过发射器转轴45安装在发射支架16间，可通过安装在发射支架16上的发射器驱动电机3驱动发射器转轴旋转进而带动发射器在一定角度范围内转动；所述发射平台4固定安装在发射平台伸缩套杆12的顶部，由发射平台伸缩套杆驱动电机30驱动发射平台伸缩套杆12向上升降进而控制发射平台4的升起和下降；所述圆形旋转底盘驱动电机33能够驱动圆形旋转底盘32进行360度的自由旋转，通过与发射平台伸缩套杆12之间的相对固定连接，从而带动发射平台4进行360度旋转；所述清洁面板伸缩套杆驱动电机35能够驱动清洁面板伸缩套杆34向下伸缩。

本专利一种发射吸附式智能越障擦窗机器人功能是这样实现的：

如图1、图2和图3所示，为本专利的结构示意图、俯视图和缩套杆全部收起的结构示意图。发射器主要是由主发射器2和副发射器17两个发射器对称反向安装组成，实现了机器人牵引越障移动；视觉传感器40贴紧安装在主发射器2管身，可以获得机器人与下一待测玻璃窗面之间的位置信息；发射器驱动电机3固定安装在发射支架16的一侧，可以使发射器在一定角度范围内进行上抬或者下抬，确定合适的发射角度；真空吸盘1自身带有一定的倾斜角度，可以使发射出去的真空吸盘1在与玻璃窗面接触时进行有效贴合；三个推力风扇5等间距分布安装在太阳能板6上，这样的安装方式可以保证机器人在完成牵引越障后实现重新吸附，还可为机器人的稳定吸附提供保障；显示屏14安装在太阳能板6上，可以实时显示机器人的运行状态；控制按钮13设计安装在显示屏14的正下方，可以通过控制按钮13对机器人进行控制调整；扬声器15安装在太阳能板6上，位于显示屏14正上方，可以实现语音播报和报警功能；充电插口11安装在机器人壳体7的外表面，可以进行充电；太阳能板6与壳体7扣合安装，还可实现太阳能充电，作为应急电源，解决了机器人因电量不足在工作过程中无法进行正常工作的问题。发射平台圆形孔洞18设计为两个，有效解决了发射绳39相互缠绕的问题；红外避障传感器10分别安装在清洁面板9的四周，可以确保机器人在遇到障碍物时进行有效的避障。

如图4所示，为本专利的底面图。吸附盘21内部设有抽气孔26和出气孔22，可以通过调整抽气孔26和出气孔22的气流速来改变吸附力的大小；两个滚轮27对称安装在清洁面板9上，万向轮24与滚轮27呈三角形分布安装在清洁面板9上，保证其在同一安装高度，能够使机器人灵活地在玻璃窗面上移动；吸附盘21采用横向摩擦力较小的材料，真空泵38工作时吸附盘内形成的负压只需能够提供滚轮27部分变化所带来的额外压力就可实现吸附的同时进行灵活移动；清洁布23为正方形边框，一定程度上有效减少了清洁死角；四个顶角分别通过螺栓20固定在清洁面板9上，可以随时根据使用情况进行拆卸更换；污渍刮条25安装在清洁布23内边框的四周，可以使装置在直线和转向移动中，刮走顽固的污渍斑点，与清洁布23在吸附装置所产生吸附力的作用下相配合，保证了良好的清洁效果；净度传感器28安装在清洁面板9底面，可以对玻璃窗面进行洁净度检测，保证清洁效果。

如图5所示，为本专利的正面剖视图。微型真空泵29外形设计为圆形，可以使其自主收回发射器内；且微型真空泵29内置有蓄电池解决了电连接问题；发射绳39采用高强度碳纤维绳，解决了摩擦受损问题；发射绳39一端连接有微型真空泵29、另一端依次穿过发射器尾部圆形孔洞41、发射平台圆形孔洞18、发射平台伸缩套杆12最后缠绕在绞盘42上，可以保证发射绳39的收放自如；发射平台伸缩套杆驱动电机30驱动发射平台伸缩套杆12向上升降进而控制发射平台4的升起和下降，确定合适的发射高度；圆形旋转底盘驱动电机33能够驱动圆形旋转底盘32进行360度的自由旋转，通过与发射平台伸缩套杆12之间的相对固定连接，从而带动发射平台4进行360度旋转，确定合适的发射方向；控制器36固定安装在清洁面板9的上表面，来控制和协调机器人的一切动作；清洁面板伸缩套杆驱动电机35能够驱动清洁面板伸缩套杆34向下伸缩。

如图6和图7所示，为本专利清洁面板伸出示意图和清洁面板收回示意图。当机器人进行清洁工作时清洁面板9伸出并凸出底壳19平面进行清洁工作，并可以根据清洁环境实际情况控制清洁面板伸缩套杆34伸出的长度，来解决清洁死角问题。当机器人不进行清洁工作时清洁面板9收起藏于壳体7内部，避免了越障过程中对清洁布23的摩擦损坏，有利于机器人牵引越障的完成。

如图8所示，为本专利绞盘局部示意图。发射绳39缠绕在绞盘42上，通过绞盘驱动电机31驱动绞盘42旋转来实现发射绳39的收放动作。

如图9所示，为本专利的遥控器44。可以用来远程控制机器人的启停、移动清洁轨迹和越障到指定窗户面进行清洁。

如图10所示，为本专利真空吸盘吸附过程示意图。微型真空泵29为圆形，其一端与发射绳39相连，另一端与带有一定斜度的真空吸盘1相连接，通过发射带有微型真空泵29的真空吸盘1，来实现对玻璃窗面的稳定吸附。

如图12所示，为本专利启动清洁流程图。可以通过遥控器44或者控制按钮13两种方式使机器人启动，之后清洁面板9自动伸出，此时主人将其对准贴合放置在需要清洁的玻璃窗面上，紧接着真空泵38开始工作，自动调整气流速，使吸附盘21内形成负压进行吸附。如果吸附成功，扬声器15会进行语音包成成功信息，主人就可以释放，机器人开始进行清洁，如果吸附不成功，就会重新调整气流速，增加吸附盘21的吸附力，直到吸附成功。

如图13所示，为本专利进行单扇玻璃窗清洁的控制流程图。机器人可以通过遥控器44进行实时移动清洁控制和自主进行移动清洁控制两种方式来控制滚轮27前进和后退以及万向轮24转向进行移动，如果在移动清洁过程中遇到障碍，在红外避障传感器10的作用下会重新控制滚轮27和万向轮24进行避障。

如图11和图14所示，为本专利发射牵引越障示意图和牵引越障进行多扇玻璃窗清洁的控制流程图。当机器人完成一扇玻璃窗面的清洁工作后，可以通过遥控器44人为控制和机器人智能控制两种方式来选择下一清洁面，随后通过视觉传感器40获得与下一清洁面的坐标位置信息，由控制器36来控制发射平台伸缩套杆12升降，调整发射高度，控制圆形旋转底盘32旋转，调整发射方向，控制发射器转轴45转动，调整主发射器2的发射角度，之后主发射器2向下一清洁面发射带有微型真空泵29的真空吸盘1。如果吸附不成功，则主发射绳收回，重新进行调整发射。如果吸附成功，则调整副发射器的发射角度向目前所在玻璃窗面进行发射吸附，若吸附不成功，则副发射绳收回，重新进行调整发射，直到发射的两个真空吸盘1全部吸附成功。然后清洁面板伸缩套杆34收缩收于壳体7内部，紧接着主发射绳回收，同时副发射绳释放，机器人沿发射绳39牵引越障到达指定面。之后推力风扇5工作，使吸附盘21贴紧窗面，真空泵38工作，自动调整气流速，使吸附盘21内形成负压进行吸附。如果吸附失败，则重新调整气流速进行吸附直到吸附成功，如果吸附成功，则副发射绳收缩，之后主发射绳收缩，完成牵引越障到下一清洁面，开始清洁。

如图15所示，为本专利控制系统组成框图。红外避障传感器10、洁净度传感器28和视觉传感器40通过传感器接口与控制器36相连接，分别来感知获得障碍物信息、污渍信息和玻璃窗面的位置信息，传送给控制器36，通过控制器36来控制电机运行，进而控制机器人的一系列动作。此外，还可通过遥控器44来进行远程控制。

实施例

1、发射器的个数可以根据实际需要进行适当的增加。

2、真空吸附还可以改为风机吸附来实现机器人的吸附。

3、滚轮27和万向轮24还可以改为履带来实现机器人的移动。

4、发射的真空吸盘1可以改为电磁吸盘，实现在垂直铁制平面上的攀爬。

5、本专利可根据需要搭载其他工具，完成工业领域检测、生活领域墙面装修等工作。

以上所述，仅是本专利的较佳实施例，并非对本专利作任何限制，凡是根据本专利技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本专利技术方案的保护范围内。