具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供了一种玻璃幕墙清洁方法，包括如下步骤：

S1、根据仿生机器人的单步清洁面积将待清洗玻璃划分为若干个等面积的清洁区域；

S2、确定仿生机器人的出发点，依次连接所有清洁区域的中心点形成仿生机器人的运动轨迹；

S3、将每块玻璃的第一个清洁区域的中心点定义为进入点；

S4、根据相邻清洁区域中心点的距离控制仿生机器人爬行足的单步爬行距离，使仿生机器人根据运动轨迹遍历所有清洁区域的中心点并对每个清洁区域进行清洁；

其中，在步骤S4中，仿生机器人每次爬行至进入点所在的清洁区域时，对仿生机器人的位置进行修正。

本实施例所提供的一种玻璃幕墙清洁方法，利用仿生机器人对玻璃进行清洗之前，离线规划出仿生机器人的爬行路径，仿生机器人根据所规划的路径对玻璃进行清洁，保证了清洁的完整和彻底。在离线规划中，根据仿生机器人单步清洁面积将待清洗的玻璃划分为若干个等面积的清洁区域，其中仿生机器人单步清洁面积指的是仿生机器人单次清洗时的面积，仿生机器人单步清洁面积可以根据实际工况的需要来进行定义；再确定仿生机器人的出发点，并依次连接所有清洁区域的中心点形成仿生机器人的运动轨迹，仿生机器人根据运动轨迹遍历所有清洁区域的中心点，分别对所有清洁区域进行清洁；在离线规划时，先定义每块玻璃的第一个清洁区域的中心点为进入点，每块玻璃的第一个清洁区域指的是爬行机器人爬行至该玻璃时首先经过的清洁区域，在仿生机器人爬行的过程中，当仿生机器人每次爬行至进入点所在的清洁区域时，对仿生机器人的位置进行修正。在进入每块玻璃时对爬行机器人的位置进行修正，保证了爬行机器人能够沿规划的轨迹进行移动，对所有玻璃完全进行清洗，同时保证了仿生机器人的清洁效率。

在本实施例中，所述对仿生机器人的位置进行修正的过程包括：在步骤S3中确定每块玻璃的进入点与该玻璃长、宽两边的垂直距离；仿生机器人爬行至进入点所在的清洁区域后，测量仿生机器人清洁面积中心点与该进入点所在玻璃长、宽两边的垂直距离；根据测量的距离与步骤S3中确定的距离之间的误差获仿生机器人各关节的修正量对仿生机器人的位置进行修正。通过在轨迹规划时确定每块玻璃的进入点与该玻璃长、宽两边的垂直距离，当仿生机器人到达某一块玻璃的进入点时，利用测距装置测量仿生机器人清洁面积中心点与该进入点所在玻璃长、宽两边的垂直距离，根据测量的垂直距离与规划时确定的垂直距离之间的误差计算出仿生机器人各关节的修正量，从而对仿生机器人的位置进行修正。

在本实施例中，所述对仿生机器人的位置进行修正的过程还包括对仿生机器人整体朝向进行修正，所述对仿生机器人整体朝向的修正过程包括：在步骤S3中，将清洁区域中心点作为参考坐标系原点，确定参考坐标系轴线与该玻璃长、宽两边的夹角；当仿生机器人爬行至进入点所在的清洁区域后，将仿生机器人清洁面积中心点作为基坐标系原点，利用测距装置测量基坐标系轴线与该玻璃长、宽两边的夹角；根据参考坐标系轴向与该玻璃长、宽两边的夹角、以及基坐标系轴线与该玻璃长、宽两边的夹角之间的误差对仿生机器人整体朝向进行修正。

通过上述方法对仿生机器人的位置进行修正，不需要实时测量仿生机器人的位置，修正过程简单。

具体来说，如图1所示，在本实施例中玻璃幕墙清洁方法的详细步骤包括：

第一步、根据仿生机器人的单步清洁面积将待清洗玻璃划分为若干个等面积的清洁区域；

第二步、确定仿生机器人的出发点，依次连接所有清洁区域的中心点形成仿生机器人的运动轨迹；

第三步、将每块玻璃的第一个清洁区域的中心点定义为进入点，将每块玻璃的最后一个清洁区域的中心点定义为离去点；

第四步、根据相邻清洁区域中心点的距离控制仿生机器人爬行足的单步爬行距离；

第五步、对仿生机器人各子系统进行初始化，仿生机器人开始工作；

第六步、判断仿生机器人是否处于进入点，确认后将仿生机器人调整至工作准备状态位姿对当前清洁区域进行清洁；

第七步、当仿生机器人完成当前清洁区域的清洁后，判断当前清洁区域是否为最终清洁区域；是，则回收仿生机器人；否，则控制仿生机器人爬行至下一清洁区域；

第八步、控制仿生机器人爬行至下一清洁区域后，判断仿生机器人是否从离去点所在清洁区域离开；是，则调整仿生机器人进入测距准备状态位姿；否，则调整仿生机器人进入工作准备状态位姿。

在本实施例中，所述根据相邻清洁区域中心点的距离控制仿生机器人爬行足的单步爬行距离的过程包括：将仿生机器人清洁面积中心点作为基坐标系原点，将仿生机器人爬行足的吸盘中心作为工具坐标系原点；获取仿生机器人清洁面积中心点单步爬行距离的偏移量；通过坐标系换算获取吸盘中心的偏移量，通过爬行足位姿变化的逆运动学求解得出仿生机器人各关节运动的控制量。

在本实施例中，仿生机器人对当前清洁区域进行清洁的过程包括：先向当前清洁区域喷洒泡沫洗涤液，对当前清洁区域进行刷洗；然后向清洁区域喷洒清洁液，并对清洁液和刷洗后残留的泡沫进行刮拭。

在本实施例中，仿生机器人是否位于进入点所在的清洁区域、是否从离去点离开、以及当前清洁区域是否为最终清洁区域的判断可以根据仿生机器人的爬行次数确定。

本实施例所提供的一种玻璃幕墙清洁方法，能够保证仿生机器人对所有玻璃进行全面的清洗，避免出现漏清洗的效率；并且进入每块玻璃时对仿生机器人的位置进行矫正，保证了仿生机器人的清洗效率。

实施例2

本实施例提供了一种实施实施例1中玻璃幕墙清洁方法的仿生机器人，包括躯干3、工作足4、爬行足5和测距传感器6；所述工作足4与躯干3连接用于清洁玻璃2；所述爬行足5与躯干3连接用于保持躯干3固定和带动躯干3爬行；所述测距传感器6与躯干3连接用于测量仿生机器人清洁面积中心点与玻璃2长、宽两边的垂直距离。

本实施例所公开的仿生机器人通过爬行足5带动仿生机器人爬行，使仿生机器人遍历所有清洁区域的中心点，通过工作足4对所有清洁区域分别进行清洁；在仿生机器人爬行至某一块玻璃2的进入点所在清洁区域时，通过测距传感器6测量仿生机器人清洁面积中心点与玻璃2长、宽两边的垂直距离来修正仿生机器人的位置。

在本实施例中，图4所示，所述爬行足5包括第一多关节机械臂42、真空吸盘43和电动气泵41，所述真空吸盘43与第一多关节机械臂42的一端连接；所述电动气泵41通过软管45与真空吸盘43连接，用于控制真空吸盘43内部的气压；所述工作足4包括第二多关节机械臂51和清洗装置，所述清洗装置通过第六电机112与第二多关节机械臂51可转动地连接。通过第一多关节机械臂42多个关节的运动带动真空吸盘43移动，通过电动气泵41改变真空吸盘43内的气压实现真空吸盘43对玻璃2的吸附与放松。通过第二多关节机械臂51多个关节的运动带动清洗装置移动，增大仿生机器人的单步清洗面积。

在本实施例中，如图4所示，所述仿生机器人包括四条爬行足5和四条工作足4，所述爬行足5分为左上爬行足、左下爬行足、右上爬行足和右下爬行足；电动气泵41的数量为两个，两个电动气泵41上分别连接有电子阀门44，一个电动气泵41通过一个电子阀门44控制左上爬行足和右下爬行足上的真空吸盘43，另一个电动气泵41通过另一个电子阀门44控制左下爬行足和右上爬行足的真空吸盘43，通过两个电动气泵41分别控制两组爬行足5上的真空吸盘43来实现仿生机器人的爬行与吸附；所述工作足4包括两条第一工作足和两条第二工作足，第一工作足上的清洗装置为清洁毛刷52，用于对玻璃2进行刷洗，第二工作足上的清洗装置为清洁刮条53对清洗液和泡沫进行刮拭，两条第一工作足沿躯干3对称布置，两条第二工作足也沿躯干3对称布置。

具体来说，第一多关节机械臂42的结构与第二多关节机械臂51的结构相同，如图5所示，所述第一多关节机械臂42或第二多关节机械臂51包括依次连接的固定臂101、旋转臂102、第一摆动臂103、第二摆动臂104、第三摆动臂105和第四摆动臂106；所述固定臂101与躯干3连接；所述旋转臂102通过第一电机107与固定臂101可转动地连接；所述第一摆动臂103通过第二电机108与旋转臂102可摆动地连接；所述第二摆动臂104通过第三电机109与第一摆动臂103可摆动地连接；所述第三摆动臂105通过第四电机110与第二摆动臂104可摆动地连接；所述第四摆动臂106通过第五电机111与第三摆动臂105可摆动地连接。在仿生机器人爬行和行走的过程中，通过第一电机107控制旋转臂102转动，通过第二电机108、第三电机109、第四电机110和第五电机111分别控制第一摆动臂103、第二摆动臂104、第三摆动臂105和第四摆动臂106的摆动，增大了仿生机器人的单步清洁面积、单步爬行距离，提高了仿生机器人的越障能力。所述单步爬行距离具体指的是左上爬行足、左下爬行足、右上爬行足和右下爬行足分别移动一次后，仿生机器人基准坐标系原点的偏移值。

在本实施例中，所述仿生机器人还包括清洁系统，所述清洁系统包括清洁水箱1、躯干水箱13、清洁水泵11和高压喷头12，所述清洁水箱1放置于建筑物高处并通过清洗液管路与躯干水箱13连接，所述清洁水泵11置于躯干水箱13内，且与躯干水箱13连接，所述清洁水泵11安装于躯干3内随躯干3移动；所述高压喷头12与清洁水泵11连接，用于喷洒清洁液。躯干水箱13内存储有少量的清洗液，清洁水泵11从躯干水箱13中泵水，当躯干水箱13内清洗液液位低于设定值时，则通过清洁水箱1向躯干水箱13内注水。

通过将清洁水箱1放置于建筑物的高处，减轻了仿生机器人的负重，提高了仿生机器人作业时的安全性。为了进一步降低仿生机器人的负重，用于向各个电机供电的电源系统以及用于控制各个电机动作的电机控制系统也放置于建筑物的高处；所述电源系统通过电缆组件与仿生机器人连接，向仿生机器人的各个组件供电；所述电机控制系统与仿生机器人上的控制单元7连接，控制各个电机的动作。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围之内。