CN106691296A - 自动擦窗机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种自动擦窗机，包括机器主体以及设于所述机器主体上的越障机构，所述越障机构包括若干个设于机器主体上并可相对机器主体伸缩的支撑脚模块和旋转脚模块、设于支撑脚模块和旋转脚模块朝向窗户一端以吸附于窗户的玻璃表面的吸盘组件、设于机器主体内以分别控制所述支撑脚模块、旋转脚模块和吸盘组件的控制模块。本发明实施例通过机器主体朝向窗户方向一侧面上设有多个可相对机器主体伸缩的支撑脚模块和旋转脚模块以支撑机器主体脱离玻璃表面，然后通过控制模块控制支撑脚模块和旋转脚模块共同工作使机器主体旋转预设角度后跨越过障碍物。能自动跨域窗户上的障碍物，能有效提高擦窗机的实用性以及工作效率。

Description

自动擦窗机

技术领域

本发明实施例涉及自动擦窗机技术领域，尤其涉及一种自动擦窗机。

背景技术

当前，现代化的建筑物大量采用大面积的玻璃幕墙来进行装饰和提高采光性能。和传统窗户一样，玻璃幕墙也会具有外露或隐藏的框架和固定在框架上的玻璃板，因此玻璃幕墙也可视为窗户的一种。

建筑物的日常保养时，会定期对外墙上的玻璃进行清洗，传统的清洗方式是通过蜘蛛人人工进行玻璃清洗，属于户外高空作业，存在安全隐患且耗费大量的人力物力，清洗效率低下。业界也有推出一些自动擦窗机，但是，由于固定玻璃的框架或固定件相比于玻璃外表面会相对凸出，而现有的擦窗机在清洗外墙上的玻璃时，因为不具备自动跨越相邻两块玻璃之间的框架或固定件的能力，而只能在每清洗完一块玻璃后需要人工将擦窗机搬运到另一块玻璃表面上去，仍需要人员值守及高频率地进行搬运操作，难度和危险性也非常大，高空作业的安全隐患仍不能避免。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是，提供一种自动擦窗机，能自动跨越玻璃表面的障碍物。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了如下技术方案：一种自动擦窗机，包括机器主体，所述自动擦窗机还包括设于所述机器主体上的越障机构，所述越障机构包括若干个设于机器主体上的支撑脚模块和旋转脚模块，所述支撑脚模块包括支撑脚以及驱动所述支撑脚相对机器主体伸缩的支撑脚驱动组件；所述旋转脚模块包括设于机器主体上可相对机器主体缩并绕自身中轴线旋转的转轴、一端连接至转轴自由端且与转轴的轴向相交呈预定夹角的旋转臂、设于旋转臂另一端并绕自身中轴线旋转的旋转脚、驱动所述转轴相对机器主体伸缩和旋转的转轴驱动组件以及驱动所述旋转臂相对于旋转脚旋转的旋转臂驱动件；所述支撑脚和旋转脚接触玻璃表面的部位均设有用于吸附于窗户的玻璃表面的吸盘组件，所述越障机构还包括设于机器主体内以分别控制所述支撑脚驱动组件、转轴驱动组件、旋转臂驱动件和吸盘组件的控制模块。

进一步地，所述转轴驱动组件包括用于驱动所述转轴相对机器主体伸缩的伸缩驱动件以及用于驱动所述转轴旋转的旋转驱动件，所述机器主体朝向窗户一侧面设有用于容纳所述旋转脚模块的凹槽。

进一步地，所述控制模块包括用于检测所述自动擦窗机的行进路径的前方预定范围内是否有障碍物的第一传感器、用于检测吸盘组件的吸力状态的第二传感器以及根据所述第一传感器和第二传感器的传感信号对应产生相应控制指令的数据处理芯片。

进一步地，所述吸盘组件包括吸盘以及由所述控制模块控制用于使吸盘与玻璃之间产生负压而相吸附的真空泵。

进一步地，所述机器主体包括主吸附机构，所述主吸附机构包括主吸盘、用于使主吸盘与玻璃之间产生负压而相吸附的主真空泵以及用于检测主吸盘与玻璃之间的吸力状态的第三传感器，所述主真空泵和第三传感器均电连接至所述数据处理芯片，所述数据处理芯片根据第三传感器提供的检测信号控制主真空泵的工作状态。

进一步地，所述机器主体还包括用于带动机器主体沿预定擦窗路径行进的行走机构、用于弹性抵压于窗户的玻璃上而在机器主体行走过程中擦拭玻璃的清洁件以及为所述自动擦窗机的各用电部件提供电力的电源模块。

进一步地，所述机器主体还包括外壳，所述行走机构、电源模块及主吸附机构均设置于所述外壳内部，而清洁件设置于外壳的朝向窗户的一侧表面。

进一步地，所述行走机构包括若干对称地组设于所述外壳的朝向窗户的一侧表面且自外壳伸出的履带以及用于驱动所述履带行进的行走驱动件。

进一步地，所述清洁件上开设有供所述主吸盘、履带和吸盘组件对应穿过以接触玻璃的通孔且所述清洁件通过可拆式粘贴结构贴合于外壳外侧面。

进一步地，所述机器主体还设有便于取拿的手柄。

通过采用上述技术方案，本发明实施例的有益效果如下：本发明实施例通过在机器主体朝向窗户方向一侧面上设有多个可相对机器主体伸缩的支撑脚模块和旋转脚模块，支撑脚模块和旋转脚模块靠近窗户部位均设有吸盘组件从而能有效保证机器主体吸附在窗户的玻璃表面上，通过控制模块控制所述支撑脚模块和旋转脚模块伸出机器主体以支撑起机器主体，然后再通过控制转轴驱动组件驱动转轴旋转一定角度后吸附在障碍物另一侧窗户的玻璃上，支撑脚模块端部的吸盘组件破真空后收缩回机器主体内并通过转轴驱动组件驱动机器主体旋转一定角度后再通过旋转臂驱动件驱动旋转臂旋转一定角度使机器主体旋转 从而跨越过窗户上的障碍物，然后支撑脚模块和旋转脚模块共同作用使机器主体吸附在障碍物另一侧窗户的玻璃上。通过越障机构使机器主体自动从一块玻璃移动到另一块玻璃上而不用人工移动机器主体，能有效提高擦窗机的实用性以及工作效率。

附图说明

图1是本发明自动擦窗机一个实施例的结构示意图。

图2是本发明自动擦窗机一个实施例的仰视示意图。

图3是本发明自动擦窗机一个实施例跨越障碍物前的结构示意图。

图4是本发明自动擦窗机一个实施例跨越障碍物时的结构示意图。

图5是本发明自动擦窗机一个实施例跨越障碍物后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。应当理解，以下的示意性实施例及说明仅用来解释本发明，并不作为对本发明的限定，而且，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

如图1至图5所示，本发明一个实施例提供一种自动擦窗机，包括机器主体（图未标号）和设于所述机器主体上的越障机构1。

所述越障机构1包括若干个设于机器主体上的支撑脚模块11和旋转脚模块12，所述支撑脚模块11包括支撑脚111以及驱动所述支撑脚111相对机器主体伸缩的支撑脚驱动组件112；所述旋转脚模块12包括设于机器主体上可相对机器主体伸缩并绕自身中轴线旋转的转轴121、一端连接至转轴121自由端且与转轴121的轴向相交呈预定夹角的旋转臂122、设于旋转臂122另一端并绕自身中轴线旋转的旋转脚123、驱动所述转轴121相对机器主体伸缩和旋转的转轴驱动组件124以及驱动所述旋转臂122相对于旋转脚123旋转的旋转臂驱动件（图未示出）；所述支撑脚111和旋转脚123接触玻璃100表面的部位均设有用于吸附于窗户100的玻璃表面的吸盘组件13，所述越障机构1还包括设于机器主体内以分别控制所述支撑脚驱动组件112、转轴驱动组件124、旋转臂驱动件和吸盘组件13的控制模块14。在一个具体实施例中，以转轴121和旋转脚123的旋转角度均为90°为例，所述支撑脚111的数量为2个且分别设于机器主体朝向窗户方向一侧面的两个角的位置上，所述旋转脚模块12的数量为一个且设于机器主体远离支撑脚111一侧，所述旋转臂122与转轴121是垂直设置，所述障碍物101通常是指位于两块玻璃100的连接处的相对凸出的安装框架或者相对凹陷的沟缝，所述旋转脚123端部的吸盘组件13可以采用增大输出功率输出以提高旋转脚123单独吸附在玻璃100上时的吸力，保证机器主体稳固吸附于玻璃100上。

本实施例通过在机器主体朝向窗户方向一侧面上设有多个可相对机器主体伸缩的支撑脚模块11和旋转脚模块12，支撑脚模块11和旋转脚模块12靠近窗户部位均设有吸盘组件13从而能有效保证机器主体吸附在窗户的玻璃100表面上，通过控制模块14控制所述支撑脚模块11和旋转脚模块12伸出机器主体以支撑起机器主体，然后再通过控制转轴驱动组件124驱动转轴121逆时针旋转90°后吸附在障碍物101另一侧窗户的玻璃100上，支撑脚模块11端部的吸盘组件13破真空后收缩回机器主体内并通过转轴驱动组件124驱动机器主体逆时针旋转90°后再通过旋转臂驱动件驱动旋转臂122逆时针旋转90°从而使机器主体总共逆时针旋转了180°后跨越过窗户上的障碍物，然后支撑脚模块11和旋转脚模块12共同作用使机器主体吸附在障碍物101另一侧窗户的玻璃100上。通过越障机构1使机器主体自动从一块玻璃100移动到另一块玻璃100上而不用人工移动机器主体，能有效提高擦窗机的实用性以及工作效率。

在一个可选实施例中，所述转轴驱动组件124包括用于驱动所述转轴121相对窗户伸缩的伸缩驱动件1241以及用于驱动所述转轴121旋转的旋转驱动件1242，所述机器主体朝向窗户一侧面设有用于容纳所述旋转脚模块12的凹槽（图未标号），在一个具体实施例中，所述伸缩驱动件1241、旋转驱动件1242以及旋转臂驱动件是电机。

本实施例通过设有伸缩驱动件1241和旋转驱动件1242以分别实现驱动转轴进行伸缩和旋转的功能，再通过在机器主体上设有凹槽以容纳旋转脚模块12，使机器主体朝向窗户一侧面接触玻璃100进而对玻璃100进行清洁，提高擦窗机的实用性。

在一个可选实施例中，所述控制模块14包括用于检测所述自动擦窗机的行进路径的前方预定范围内是否有障碍物101的第一传感器141、用于检测吸盘组件13的吸力状态的第二传感器142以及根据所述第一传感器141和第二传感器142的传感信号对应产生相应控制指令的数据处理芯片143；所述吸盘组件13包括吸盘131以及由所述控制模块14控制用于使吸盘131与玻璃100之间产生负压而相吸附的真空泵132。

本实施例通过第一传感器141对玻璃100进行检测，在擦窗机正常工作时，支撑脚模块11和旋转脚模块12均通过吸附组件13吸附在玻璃100上，当完成对一块玻璃100的清洗且第一传感器141检测到障碍物101时，数据处理芯片143接收到第一传感器141传输来的传感信号并输出相应的控制指令给越障机构1，越障机构1中的支撑脚驱动组件124和伸缩驱动件1241分别驱动支撑脚111和转轴121伸出机器主体使机器主体脱离玻璃100的表面，在具体实施时，以安装框架作为障碍物101为例，机器主体抬升的高度大于安装框架到玻璃100表面之间的高度，然后数据处理芯片143控制旋转脚123中的真空泵132停止工作进而使旋转脚123中的吸盘131破真空，再控制伸缩驱动件1241驱动转轴121收缩回机器主体内使旋转脚123抬升高于障碍物101，此时，数据处理芯片143控制旋转驱动件1242使转轴逆时针旋转90°带动旋转臂122逆时针旋转90°从而使旋转脚123落在障碍物101另一侧的玻璃上方，数据处理芯片143控制伸缩驱动件1241驱动转轴121伸出机器主体使旋转脚123中的吸盘131抵接在玻璃100上，再通过旋转脚123上的真空泵132工作从而使旋转脚123吸附在玻璃100上；然后数据处理芯片143通过控制支撑脚111上的吸盘组件13停止工作并控制支撑脚驱动组件112驱动支撑脚111收缩回机器主体内，再控制旋转驱动件1242工作驱动转轴顺时针旋转90°，由于旋转脚123吸附在玻璃100上不动使得旋转臂122也不动从而使机器主体逆时针旋转90°，此时，旋转脚模块12与机器主体上的凹槽位置对应，然后通过控制旋转臂驱动件工作使旋转臂122绕旋转脚121逆时针旋转90°从而使得机器主体再次逆时针旋转90°，机器主体前后总共逆时针旋转180°后整体位于障碍物101另一侧的玻璃100的上方；数据处理芯片143控制支撑脚驱动组件112驱动支撑脚111伸出机器主体使支撑脚111吸附于玻璃100上以稳固机器主体，然后再通过控制支撑脚驱动组件112和伸缩驱动件1241分别驱动支撑脚111和转轴121收缩回机器主体从而使机器主体与玻璃100抵接，然后按照预设方案对玻璃100进行清洗。当然，也可以多次驱动越障机构1以使机器主体跨越较大的障碍物101。在跨越障碍物101时，通过第二传感器142检测吸盘131的吸力状态，在吸盘131的吸力不足以维持擦窗机吸附在玻璃100的表面上时，数据处理芯片143控制真空泵132工作以增强吸盘131对玻璃100的吸力，保证擦窗机稳定地吸附在玻璃100上，提高擦窗机的使用安全性。

在一个可选实施例中，所述机器主体包括主吸附机构2，所述主吸附机构2包括主吸盘21、用于使主吸盘21与玻璃100之间产生负压而相吸附的主真空泵22以及用于检测主吸盘21与玻璃100之间的吸力状态的第三传感器144，所述主真空泵22和第三传感器144均电连接至所述数据处理芯片143，所述数据处理芯片143根据第三传感器144提供的检测信号控制主真空泵22的工作状态，以使主吸盘21能有效地与玻璃100牢固吸附，也能在需要时与玻璃100相脱离。

本实施例通过主真空泵22使主吸盘21与玻璃100之间产生负压从而保证擦窗机稳固地吸附在玻璃100上，并通过第三传感器144检测主吸盘21与玻璃100之间的吸力状态，当擦窗机处于正常工作状态且第三传感器144检测到主吸盘21与玻璃100之间的吸力不足时，数据处理芯片143驱动主真空泵22工作以增强主吸盘21与玻璃100之间的吸力，在具体实施时，所述主吸盘21设计成环状跑道形，能有效增强主吸盘21对玻璃100的吸附力，提高擦窗机的使用安全。

在一个可选实施例中，所述机器主体还包括用于带动机器主体沿预定擦窗路径行进的行走机构3、用于弹性抵压于窗户的玻璃100上而在机器主体行走过程中擦拭玻璃100的清洁件4以及为所述自动擦窗机的各用电部件提供电力的电源模块5，所述机器主体还包括外壳6，所述行走机构3、电源模块5及主吸附机构2均设置于所述外壳6内部，而清洁件4设置于外壳6的朝向窗户的一侧表面。在一个具体实施例中，所述清洁件4是清洁布。

本实施例通过行走机构3带动机器主体行走以使清洁件4自动对玻璃100进行清洗，自动化程度高，方便用户使用。

在一个可选实施例中，所述行走机构3包括若干对称地组设于所述外壳6的朝向窗户的一侧表面且自外壳6伸出的履带31以及用于驱动所述履带31行进的行走驱动件32。在一个具体实施例中，所述履带31为对称组设于主吸盘21两侧的两条。

本实施例通过在主吸盘21两侧设有多组履带31，通过履带31控制机器主体的移动和转向进而完成对玻璃100的清洗，提高清洗效率。

在一个可选实施例中，所述清洁件4上开设有供所述主吸盘21、履带31和吸盘组件12对应穿过以接触玻璃100的通孔（图未标号）。在一个具体实施例中，所述清洁件4通过可拆式粘贴结构（图未示出）贴合于外壳6外侧面。

本实施例通过在清洁件4上开设有供所述主吸盘21、履带31和吸盘组件12对应穿过以接触玻璃100的通孔，方便各部件进行相应的工作，而清洁件4通过可拆式粘贴结构贴合于外壳6外侧面，方便将清洁件4从外壳6上取下以更换新的清洁件4，能有效提高清洁效率和用户体验。

在一个可选实施例中，所述外壳6还设有便于取拿的手柄61。方便用户携带擦窗机。

本发明自动擦窗机的具体使用及工作过程如下：

用户通过握持手柄61而将擦窗机放置在玻璃100上，启动开关（图未示出）使擦窗机进入工作状态，一般情况下，在擦窗机正常工作时，主吸附机构2工作而越障机构1不工作且收缩在机器主体内；控制模块14控制主真空泵22工作使主吸盘21与玻璃100之间产生负压从而使擦窗机整机吸附在玻璃100上，行走驱动件32驱动履带31带动擦窗机按照从上到下、从左到右的顺序在玻璃100上移动的同时清洁件4对玻璃100进行清洁，在清洁过程中，第三传感器144对主吸盘21的吸力进行检测并反馈给数据处理芯片143，数据处理芯片143分析第三传感器144传输来的传感信息并在检测到主吸盘21的吸附力不足以使擦窗机吸附在玻璃100上时驱动主真空泵22工作以提高主吸盘21与玻璃100之间的吸力，保证擦窗机稳固地吸附在玻璃100上。

当清洁完一块玻璃100后，第一传感器141检测到两块玻璃100之间有凸起的安装框架等障碍物时，即会反馈给数据处理芯片143，数据处理芯片143控制行走驱动件32停止工作并控制支撑脚驱动组件112和伸缩驱动件1241分别驱动支撑脚111和转轴121伸出机器主体同时控制支撑脚111和旋转脚123中的吸盘组件13工作以使支撑脚111和旋转脚123吸附在玻璃100上，然后数据处理芯片143控制主真空泵22停止工作以使主吸盘21破真空，再控制支撑脚驱动组件112和伸缩驱动件1241分别驱动支撑脚111和转轴121进一步伸出机器主体，使机器主体因为支撑脚模块11和旋转脚模块12的支撑作用脱离玻璃100表面进而使机器主体与玻璃100的距离大于凸起结构的高度，数据处理芯片143控制越障机构1按照预设方案带动机器主体跨越凸起结构，具体地，数据处理芯片143首先控制旋转脚123中的真空泵132停止工作使旋转脚123中的吸盘131破真空，伸缩驱动件1241驱动转轴121收缩使旋转脚123脱离玻璃100表面且高于凸起结构的高度，再通过控制旋转驱动件1242驱动转轴121带动旋转臂122逆时针旋转90°后控制伸缩驱动件1241驱动转轴121自机器主体内伸出并控制旋转脚123上的真空泵132工作使旋转脚123吸附在凸起结构另一侧的玻璃100上；然后数据处理芯片143控制支撑脚111中的真空泵132停止工作使支撑脚111中的吸盘131破真空并通过控制支撑脚驱动组件112驱动支撑脚111收缩回机器主体内，数据处理芯片143控制旋转驱动件1242工作使机器主体逆时针旋转90°后再控制旋转臂驱动件驱动旋转臂122逆时针旋转90°从而使机器主体旋转了180°后整体越过凸起结构，此时，旋转脚模块12与机器主体上的凹槽位置对应；然后数据处理芯片143控制支撑脚驱动组件112驱动支撑脚111从机器主体中伸出并吸附在窗户的玻璃100上，再通过控制支撑脚驱动组件112和伸缩驱动件1241驱动支撑脚111和转轴121均收缩回机器主体内使机器主体与玻璃100抵接，数据处理芯片143控制主真空泵22工作使主吸盘21吸附在玻璃100上，然后通过控制支撑脚111和旋转脚123上的真空泵132停止工作使吸盘131破真空，然后控制支撑脚驱动组件112驱动支撑脚111进一步收缩回机器主体内，通过控制伸缩驱动件1241驱动转轴进一步收缩而使旋转脚模块12收缩回凹槽内，即可控制行走机构3驱动机器主体移动以对下一块玻璃100进行清洗。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动擦窗机，包括机器主体，其特征在于：所述自动擦窗机还包括设于所述机器主体上的越障机构，所述越障机构包括若干个设于机器主体上的支撑脚模块和旋转脚模块，所述支撑脚模块包括支撑脚以及驱动所述支撑脚相对机器主体伸缩的支撑脚驱动组件；所述旋转脚模块包括设于机器主体上可相对机器主体伸缩并绕自身中轴线旋转的转轴、一端连接至转轴自由端且与转轴的轴向相交呈预定夹角的旋转臂、设于旋转臂另一端并绕自身中轴线旋转的旋转脚、驱动所述转轴相对机器主体伸缩和旋转的转轴驱动组件以及驱动所述旋转臂相对于旋转脚旋转的旋转臂驱动件；所述支撑脚和旋转脚接触玻璃表面的部位均设有用于吸附于窗户的玻璃表面的吸盘组件，所述越障机构还包括设于机器主体内以分别控制所述支撑脚驱动组件、转轴驱动组件、旋转臂驱动件和吸盘组件的控制模块。

2.根据权利要求1所述的自动擦窗机，其特征在于：所述转轴驱动组件包括用于驱动所述转轴相对机器主体伸缩驱动件以及用于驱动所述转轴旋转的旋转驱动件，所述机器主体朝向窗户一侧面设有用于容纳所述旋转脚模块的凹槽。

3.根据权利要求1所述的自动擦窗机，其特征在于：所述控制模块包括用于检测所述自动擦窗机的行进路径的前方预定范围内是否有障碍物的第一传感器、用于检测吸盘组件的吸力状态的第二传感器以及根据所述第一传感器和第二传感器的传感信号对应产生相应控制指令的数据处理芯片。

4.根据权利要求1或3所述的自动擦窗机，其特征在于：所述吸盘组件包括吸盘以及由所述控制模块控制用于使吸盘与玻璃之间产生负压而相吸附的真空泵。

5.根据权利要求3所述的自动擦窗机，其特征在于：所述机器主体包括主吸附机构，所述主吸附机构包括主吸盘、用于使主吸盘与玻璃之间产生负压而相吸附的主真空泵以及用于检测主吸盘与玻璃之间的吸力状态的第三传感器，所述主真空泵和第三传感器均电连接至所述数据处理芯片，所述数据处理芯片根据第三传感器提供的检测信号控制主真空泵的工作状态。

6.根据权利要求5所述的自动擦窗机，其特征在于：所述机器主体还包括用于带动机器主体沿预定擦窗路径行进的行走机构、用于弹性抵压于窗户的玻璃上而在机器主体行走过程中擦拭玻璃的清洁件以及为所述自动擦窗机的各用电部件提供电力的电源模块。

7.根据权利要求6所述的自动擦窗机，其特征在于：所述机器主体还包括外壳，所述行走机构、电源模块及主吸附机构均设置于所述外壳内部，而清洁件设置于外壳的朝向窗户的一侧表面。

8.根据权利要求7所述的自动擦窗机，其特征在于：所述行走机构包括若干对称地组设于所述外壳的朝向窗户的一侧表面且自外壳伸出的履带以及用于驱动所述履带行进的行走驱动件。

9.根据权利要求8所述的自动擦窗机，其特征在于：所述清洁件上开设有供所述主吸盘、履带和吸盘组件对应穿过以接触玻璃的通孔且所述清洁件通过可拆式粘贴结构贴合于外壳外侧面。

10.根据权利要求1所述的自动擦窗机，其特征在于：所述机器主体还设有便于取拿的手柄。