一種清潔機器人的制作方法

本實用新型涉及清潔設備技術領域，尤其涉及一種清潔機器人。

背景技術：

目前中國大部分高層建筑的外立面清潔都是雇傭清潔人員進行人工懸吊清潔作業。具體來說就是沿建筑物立面用繩索懸吊特殊設備并搭載人員和清洗設施進行清潔的人工清潔方式。懸吊清潔作業時，作業人員在幾十米甚至上百米的高空中無依托懸空作業，作業難度非常大，極易受環境、氣候條件影響，這造成該行業屢屢發生高空作業人員墜落傷亡事故。而且，隨著造型奇特的高層建筑物越來越多，人工清潔的難度越來越大。

現有技術中開發了多種擦窗機以期望解決上述問題，雖然效果還難以滿足建筑物外立面的使用需求，但已經在家用清潔領域中承擔了一部分工作。如中國發明專利（申請號2015106474951）中所公開的技術方案，通過真空吸附的方式將清潔部件吸附在玻璃上，進行擦拭。同時，在上述技術方案中設計了兩個獨立的吸附單元，通過兩個吸附單元的交替工作實現跨縫隙的工作。不難看出，當兩個吸附單元分別工作時，必然會犧牲一部分清潔性能，很難達到吸附力和清潔力的平衡。同時，由于吸附力不足，對于較臟的玻璃表面來說，清潔能力則幾乎不能滿足實際需求。

綜上所述，現有技術中的擦窗機存在吸附力和清潔力難以達到平衡，且清潔能力較弱的問題。

技術實現要素：

本實用新型提供一種新型清潔機器人，解決現有技術中擦窗機存在吸附力和清潔力難以達到平衡的問題。

本實用新型公開一種清潔機器人，包括：

主體，所述主體在限定區域內移動；

吸附組件，所述吸附組件包括電機以及形成在所述主體和限定區域之間的真空腔；

移動組件，所述移動組件對稱設置在所述吸附組件兩側；

清潔組件，所述清潔組件設置在所述主體一側端面上；

噴霧組件，所述噴霧組件設置在所述主體前端；

和控制組件，所述控制組件設置在所述主體中。

進一步的，所述噴霧組件包括設置在所述主體前端的至少一個霧化噴頭和與所述霧化噴頭連通的水箱。

進一步的，所述溫度調節單元后側還設置有擦拭結構。

進一步的，所述擦拭結構后側還設置有回收結構，所述擦拭結構和回收結構連通；

所述回收結構包括包括壓輥、回水管路和回水箱，所述壓輥擠壓所述擦拭結構形成回收水，回收水通過回水管路流入回水箱。

進一步的，還包括：檢測組件，所述檢測組件包括設置在所述主體中的紅外傳感器，所述紅外傳感器檢測所述限定區域的邊緣并生成距離檢測信號輸出至所述控制組件；所述紅外傳感器設置在所述主體內側夾角處。

進一步的，所述檢測組件還包括輕觸開關，所述輕觸開關設置在所述主體的邊緣，所述輕觸開關生成開關信號并輸出至所述控制組件。

進一步的，所述檢測組件還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器設置在所述主體上，所述壓力傳感器生成壓力檢測信號并輸出至所述控制組件。

進一步的，所述檢測組件還包括流量傳感器，所述流量傳感器設置在所述吸附組件上，所述流量傳感器生成流量檢測信號并輸出至所述控制組件。

進一步的，還包括報警組件，所述控制組件接收所述流量檢測信號并生成報警信號輸出至所述報警組件，所述報警組件接收所述報警信號并動作。

優選的，所述報警組件為蜂鳴器或警示燈。

本實用新型所公開一種具有全新設計的清潔機器人，具有可以始終保持清潔機器人的吸附強度和清潔能力平衡的清潔結構，避免使用傳統的懸吊人工擦拭的方式，杜絕出現墜落安全事故的風險。特別設置有噴霧組件，適合于對較臟的玻璃進行清潔。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型所提出的清潔機器人第一種實施例的結構示意框圖；

圖2為本實用新型所提出的清潔機器人第二種實施例的結構示意框圖；

圖3為圖2所示清潔策略組件的結構示意框圖；

圖4為本實用新型所提出的清潔機器人第三種實施例的結構示意框圖；

圖5為圖1所示清潔機器人的具體結構示意圖；

圖6為圖5的側視圖；

圖7為圖6的內部結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型旨在公開一種具有全新設計的清潔機器人，具有可以始終保持清潔機器人的吸附強度和清潔能力平衡的清潔結構，避免使用傳統的懸吊人工擦拭的方式，杜絕出現墜落安全事故的風險。具體來說，參見圖1所示，清潔機器人由以下幾組核心組件組成，包括主體1、移動組件2、清潔組件3、清潔策略組件6、吸附組件7和控制組件4。其中從硬件上，主體1與現有清潔機器人并無太大的區別，可以設計為方形、圓形或者其它各種異形結構，在此不做限定。但是，為了避免在使用過程中影響建筑物的外立面美觀，所以，在本實用新型中，主體1優選設置為正方形結構。清潔組件3選用具有一定清潔能力的海綿、棉布或其它具有各種優良特性的纖維材料，清潔組件3的清潔表面和待清潔的區域表面之間緊密貼合，使得清潔組件3在待清潔的區域上形成有一定均衡穩定的摩擦力，以使得待清潔區域的表面上的污濁物可以隨著主體1的移動而隨著清潔組件3被清除。與傳統的機器人類似，清潔機器人中各個組件的動作通過控制組件4進行控制，控制組件4可以是單片機、小型的控制器、控制系統或者其它實現類似功能的集成電路實現，在此不做限定。主體1中設置有以抽真空設備為優選實施方式的吸附組件7，吸附組件7使主體1吸附在限定區域表面。具體來說，吸附組件7包括電機以及形成在主體1和限定區域之間的真空腔，以使得主體，設置在主體上的清潔組件牢牢地貼附在限定區域上。與傳統的清潔機器人完全不同，在本實施例中，帶動主體移動的移動組件對稱的設置在吸附組件兩側。從而保證主體1在移動的過程中平穩，同時不與吸附組件之間形成干涉。足以保持清潔能力和吸附強度的平衡。

參見圖2所示為本實用新型所公開的清潔機器人第二種實施例的結構示意框圖，在本實施例所公開的清潔機器人中還設置了清潔策略組件6，當移動組件2帶動主體1在限定區域內移動時，清潔策略組件6會在控制組件4的控制下，根據限定區域內的污濁物、或者根據限定區域表面的實際狀態和清潔組件3配合動作進行表面的清潔工作。更具體的說，清潔策略組件6可以改變限定區域表面的溫度、濕度、高度和粘度等多個參數，使得整個清潔機器人的清潔組件3在限定區域內可以順利地進行清潔，這一方面可以保證清潔機器人的清潔能力，另一方面可以延長單個清潔組件3的使用壽命，使其可以適用于對大面積的限定區域的清潔，尤其適用于高層大面積的玻璃幕墻的清潔。

為了優化整個控制方案，在本實施例中，清潔機器人中還設置了一組檢測組件5。檢測組件5用于檢測限定區域的邊界并且對限定區域內的污濁物進行測定，并向控制組件4輸出檢測到的檢測數據。檢測組件5的設計是對本實用新型方案的進一步優化，使得控制組件4可以實時準確讀取待清潔區域，也就是限定區域內的基本情況，并根據檢測組件5得到的數據有針對性的控制吸附組件7、清潔組件3和移動組件2，也可以使得上述三個組件與清潔策略組件63配合，高效地進行清潔工作。

在本實施例中，在主體1中還設置有報警組件8設置，報警組件8可以是蜂鳴器和指示燈。當設置在主體1中的流量傳感器52檢測并生成氣體流量檢測信號后，證明吸附組件7中可能存在漏氣現象。流量傳感器52將氣體流量檢測信號輸出至控制組件4，控制組件4接收氣體流量檢測信號后輸出控制信號，控制報警組件8中的蜂鳴器或者指示燈動作。

參見圖3所示，對于城市的建筑物來說，窗戶或者幕墻玻璃外的污濁物主要是空氣形成的灰塵、裝飾材料飛濺形成的污點以及降雨形成的泥漬等等。參見圖3所示，清潔策略組件6主要即是針對這些污濁物而設計的。對于空氣形成的灰塵和降雨形成的泥漬，僅通過潔凈的清潔組件3很難一次性進行清除，因此，在清潔策略組件6中設置有濕度調節單元61，濕度調節單元61用于調節限定區域的表面濕度。一種優選的實施方式是在主體1中設置一個或多個噴霧組件9。每一個噴霧組件9具有一個多個霧化噴頭，具體來說，主體1中設置有一個清潔水箱，在清潔水箱中注入清水。以移動組件2的移動方向定義前后方向，在主體1的最前端設置連通清潔水箱的霧化噴頭，噴頭的方向朝向限定區域，在限定區域內以霧狀的形式噴灑清潔水，移動組件2帶動清潔組件3移動，逐漸將灰塵、泥漬等清潔干凈。由于噴霧之后，限定區域的表面摩擦系數會下降，這會對清潔組件3的清潔能力和吸附組件7的吸附強度造成影響，因此，在噴霧組件9后側設置有擦拭結構61-2。該擦拭結構61-2由吸水的纖維材料制成，對噴霧組件9留在限定區域上的水霧進行擦拭。

對應的，在檢測組件5中對應的設置了濕度檢測單元55，濕度檢測單元55用于檢測限定區域的表面濕度并輸出至控制組件4。控制組件4根據濕度檢測單元55的輸出控制噴霧組件9單獨運行，或者擦拭結構61-2單獨運行，或者噴霧組件9和擦拭結構61-2同時運行，使得限定區域的表面濕度始終保持在最優設定值，同時保證清潔機器人的吸附強度和清潔能力。

實際上，擦拭結構61-2本身的容納能力是有限的，在擦拭的過程中，如果擦拭結構61-2的容納能力超出其本身的范圍，將無法使得限定區域的表面濕度始終保持在最優設定值。這將會嚴重的影響清潔能力和吸附強度，所以，在擦拭結構61-2的后側還設置有回收結構61-3。回收結構61-3優選由壓輥、回水管路和回水箱組成，電機帶動壓輥擠壓擦拭結構61-2，擠壓后形成的回收水流通過回水管路回流回水箱并貯存至回水箱中。

對于寒冷地區的建筑物外立面來說，會由于過冷的室外溫度結冰。固體的冰晶使得現有技術中的機器人幾乎無法完成操作。為了克服這一問題，在本實施例所提供的清潔機器人的清潔策略組件6中設置溫度調節單元62。溫度調節單元62優選由一個熱風風機形成，熱風風機的出風口朝向限定區域表面設置并向限定區域吹送溫度高于限定區域表面溫度的熱空氣，使得建筑物外立面上的冰晶融化呈水，擦拭結構61-2擦除限定區域表面的水，并通過回收結構61-3進行回收，使得機器人可以自動地完成對結冰建筑物外立面的清潔。溫度調節單元62，也就是熱風風機的啟停依賴實時溫度檢測進行控制，因此，在檢測組件5中還設置有溫度檢測單元56，溫度檢測單元56將探測的限定區域內的溫度反饋至控制組件4，控制組件4接收溫度反饋信號，同時結合濕度檢測單元55檢測到的濕度值，控制熱風風機動作，自動融冰并進行下一步的清潔。

在極度寒冷的地區，建筑物外立面上的冰層厚度可能較厚，也可能不均勻地分布在限定區域的一點或幾點上，在這種情況下，通過熱風風機進行融冰則將會大大地影響清潔效率。為了克服這一問題，在本實施例的清潔策略組件6中還設置了表面高度調節單元63。表面高度調節單元63用于將建筑物外立面上污濁物、包括冰晶的高度調節至設定高度以下。表面高度調節單元63可以由小型的機械臂實現，小型機械臂的前端設置硬度較高的金屬，以擺動的形式敲擊表面高度較高之處，使得表面高度維持在設定高度之下。無需使用時，表面高度調節單元63可以通過折疊的方式容納在主體1的內部。由于清潔機器人本身是智能動作的，所以，對應的，在檢測組件5中還設置有高度檢測單元57。高度檢測單元57優選是紅外傳感器，紅外傳感器以具有一定傾角的方式向斜上方發射紅外線，傾角的角度根據設定高度進行選取。在移動組件2的移動過程中，如果有紅外線并遮擋，則說明限定區域內污濁物的高度超過設定值。控制組件4輸出信號至表面高度調節單元63，使得限定區域的表面高度變小以低于設定值。再進一步驅動溫度調節單元62、溫度調節單元462，或者溫度調節單元62和濕度調節單元61一起運行，進行進一步的清潔工作。同時，表面高度調節單元63還用于對建筑材料凝結形成的污濁物進行清理。

構成清潔策略組件6的結構單元并不限制與濕度調節單元61、溫度調節單元62以及表面高度調節單元63三種。也可以根據不同建筑外立面和室外環境的不同增加不同的調節單元，如對于附近動物棲息較多的室外環境，在清潔策略組件6中還可以設置具有一定粘附力的清潔單元，一種優選的實施方式是在具有粘附力的清潔單元的前端設置具有粘附力的材料，可以清楚限定區域的小昆蟲或者動物的排泄物，整體可以由構成如上述表面高度調節單元63的小型機械臂實現，具體結構不再贅述。

由于在濕度調節單元61中設置有清潔水箱和回水箱，這使得如果濕度調節單元61處于運行狀態，整個清潔機器人主體1的質量實在不斷變化的，由于通過濕度檢測單元55的濕度參數反饋，可以通過擦拭單元將限定區域的表面摩擦系數保持在一定的工作區間，所以，這時候整個主體1的吸附強度與機器人主體1的質量呈一定的關聯性。在本實施例中，機器人主體1使通過吸附組件7吸附在限定區域的表面的。具體來說，吸附組件7由BLDC無刷電機以及在限定區域表面和主體1之間的密封區域組成。在寒冷地區工作時，溫度調節組件的運行可能會形成較多的回收水，這部分回收水貯存在回水箱中，增大了主體1的質量。為了保證整體的吸附強度，則需要調整無刷電機的工作頻率，形成更大的真空度以保證吸附強度。對應的，在檢測組件5中設置有壓力傳感器54，通過壓力傳感器54檢測主體1和限定區域之間的壓力值并輸出至控制組件4。控制組件4根據壓力傳感器54檢測出的壓力值調節無刷電機的工作頻率。在吸附組件7中還設置有流量傳感器52，流量傳感器52在吸附組件7出現漏氣時發出報警，避免機器人從限定區域處分離掉落。參見圖5至圖7所示，建筑立面上限定區域的劃分通過傳感器實現，在主體1的四個角部設置有四個紅外傳感器，用以檢測主體1和限定區域的邊緣之間的距離并輸出至控制單元，其原理和高度檢測單元57的紅外線反射的原理基本類似，不同之處僅為紅外線的發送方向為一路或多路，且一路或多路紅外線與主體1表面平行，通過紅外線的反射得到是否到達限定區域的邊緣。在主體1的邊緣部位還設置有輕觸開關53，一旦觸碰輕觸開關53動作，則說明在移動組件2的移動過程中觸碰到了障礙物，清潔機器人可以在移動組件2的帶動下改變運動方向。

在本實施例中，移動組件2帶動清潔組件3的運行方式是不同的。具體來說，以自上向下清潔為例，有至少兩種運行方式，第一種方式為，當移動組件2帶動清潔組件3清潔時，移動組件2首先帶動清潔組件3從左至右橫向移動，在移動至限定區域的右邊緣后后退，也就是向左下的方向移動一小段距離，然后繼續向右移動至限定區域邊緣。然后再自右向左橫向移動。第二種運動方式為，當移動組件2帶動清潔組件3清潔時，移動組件2首先帶動清潔組件3從上至下縱向移動，在移動至限定區域的下邊緣后向斜上方移動一小段距離，然后繼續向下移動至限定區域邊緣，然后再自下向上移動。后退的一小段距離可以保證在限定區域的邊緣處部遺留鋸齒狀的殘留區域。橫向或縱向的移動方式可以根據實際的需要在控制組件4的控制下任意轉換。

在本實施例中，主體1優選設計成正方形，吸附組件7設置在主體1的中心位置，移動組件2分布在吸附組件7兩側，優選為兩個獨立的履帶結構，履帶的一部分和限定區域直接接觸，以保證足夠的摩擦力。清潔策略組件6中的濕度調節單元41和溫度調節單元42設置在主體1的最前端，控制組件4與其對應設置。

本實用新型所公開的清潔機器人，可以保證清潔能力和吸附強度之間的匹配關系。本實用新型所公開的清潔機器人，具有使用方便、清潔效率高的優點。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。