本發(fā)明涉及高空清洗作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多層分布式建筑物外表面清潔機(jī)器人。

背景技術(shù)：

目前，建筑物外墻的清潔方式主要還是有高危工種“蜘蛛人”來(lái)人工清洗，就清潔過(guò)程而言需要多次將清潔人員在建筑物外側(cè)面利用升降機(jī)調(diào)整到工作區(qū)域，而后實(shí)施人工作業(yè)。工人在幾十米至幾百米的高空作業(yè)存在很多不安全因素，效率也并不高，而且對(duì)于業(yè)主來(lái)說(shuō)這種清潔方式的支出也相當(dāng)可觀；另一種方式是采用一些簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)替代人工清潔作業(yè)，這種方式可以避免人員在空中的高危作業(yè)，但是局限性在于目前同類(lèi)的高層建筑外表面清潔機(jī)械智能程度普遍較低，需要靠人工操作來(lái)達(dá)到指定位置清潔的功能。而主流的智能擦玻璃機(jī)器人還停留在簡(jiǎn)單的作業(yè)面上，利用玻璃的邊界作為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的自然邊界，在這些小范圍內(nèi)進(jìn)行簡(jiǎn)單的路徑規(guī)劃，并且清潔效果仍然不理想。

另外，外墻清洗機(jī)器人還沒(méi)有在市場(chǎng)范圍內(nèi)大面積推廣，只有幾家國(guó)內(nèi)外企業(yè)在小范圍的研發(fā)類(lèi)似于外墻清潔機(jī)械的結(jié)構(gòu)。然而，正如上述所描述的，其主要的缺點(diǎn)可以概括為受墻面特征的局限性大，清潔效率低和智能化程度低三個(gè)方面。

因此，針對(duì)以上不足，需要提供了一種多層分布式建筑物外表面清潔機(jī)器人。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的是提供一種多層分布式建筑物外表面清潔機(jī)器人以替代人工高空高危作業(yè)的同時(shí)，通過(guò)合理的分層結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)提高建筑物表清潔的智能化、效率和結(jié)構(gòu)適應(yīng)性。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多層分布式建筑物外表面清潔機(jī)器人，其包括依次設(shè)置的清洗功能單元層、中控核心層及旋翼助推層，清洗功能單元層包括多個(gè)清洗單元；所述中控核心層包括主安裝架和設(shè)置在主安裝架上的控制單元、控制電路、循環(huán)水路系統(tǒng)及吊裝單元，控制單元通過(guò)控制電路與清洗單元的驅(qū)動(dòng)部分電連接，所述循環(huán)水路系統(tǒng)與所述清洗單元的進(jìn)水部分連接，所述吊裝單元與吊纜連接；所述旋翼助推層包括旋翼主架及安裝在旋翼主架上的旋翼；所述旋翼主架通過(guò)單元伸縮桿與所述清洗單元連接，所述單元伸縮桿穿過(guò)所述主安裝架；還包括與所述單元伸縮桿平行的主體伸縮桿，所述主體伸縮桿的一端與所述旋翼主架連接且所述主體伸縮桿的另一端與所述主安裝架連接。

其中，所述多個(gè)清洗單元包括滾刷清洗單元、吸力雨刮單元及負(fù)壓吸力清潔單元；滾刷清洗單元及負(fù)壓吸力清潔單元位于吸力雨刮單元的兩側(cè)；每個(gè)清洗單元通過(guò)一根所述單元伸縮桿連接到所述旋翼主架。

其中，還包括與所述單元伸縮桿平行且用于支撐所述中控核心層的多根光軸，所述光軸的一端可滑動(dòng)地插入地所述旋翼主架且另一端與所述清洗單元固定連接。

其中，所述單元伸縮桿為電動(dòng)伸縮桿、氣動(dòng)伸縮缸或者液壓缸；所述主體伸縮桿為電動(dòng)伸縮桿、氣動(dòng)伸縮缸或者液壓缸；所述單元伸縮桿、主體伸縮桿均與所述控制單元電連接。

其中，所述吊裝單元包括吊裝架及安裝在吊裝架上的吊環(huán)，所述吊環(huán)與吊纜連接。

其中，所述中控核心層還包括三自由度數(shù)據(jù)采集單元，三自由度數(shù)據(jù)采集單元與所述控制單元連接；三自由度數(shù)據(jù)采集單元位于所述中控核心層的前端部分，三自由度數(shù)據(jù)采集單元包括攝像頭、超聲波測(cè)距單元及三自由度驅(qū)動(dòng)組件，所述攝像頭、超聲波測(cè)距單元依次設(shè)置在三自由度驅(qū)動(dòng)組件上。

其中，所述中控核心層還包括通訊系統(tǒng)，所述通訊系統(tǒng)與所述控制單元連接。

其中，所述循環(huán)水路系統(tǒng)包括水箱及連接在水箱上的進(jìn)水管路、回水管路，所述進(jìn)水管路、回水管路上設(shè)置有水泵，兩個(gè)所述水箱對(duì)稱(chēng)地安裝在主安裝架的兩側(cè)，且兩個(gè)所述水箱相連通。

其中，所述旋翼助推層還包括旋翼推力系統(tǒng)及LED狀態(tài)顯示系統(tǒng)，所述旋翼推力系統(tǒng)、LED狀態(tài)顯示系統(tǒng)均與所述控制單元電連接，四個(gè)所述旋翼中心對(duì)稱(chēng)地設(shè)置在所述旋翼主架上。

其中，所述滾刷清洗單元包括密封清洗罩、噴灑單元、雙滾刷單元、負(fù)壓?jiǎn)卧凰鰢姙卧ㄔO(shè)置在所述密封清洗罩內(nèi)的噴水管路和開(kāi)設(shè)在所述噴水管路上的噴頭，所述噴水管路與所述循環(huán)水路系統(tǒng)連通；所述雙滾刷單元包括設(shè)置在所述密封清洗罩內(nèi)的雙滾刷和驅(qū)動(dòng)所述滾刷的滾刷驅(qū)動(dòng)件，所述滾刷驅(qū)動(dòng)件與所述控制單元連接；所述負(fù)壓?jiǎn)卧O(shè)置在所述密封清洗罩的背面，且與所述密封清洗罩內(nèi)的空間連通，所述負(fù)壓?jiǎn)卧尿?qū)動(dòng)部分與所述控制單元連接。

其中，所述吸力雨刮單元包括雨刮條和設(shè)置在雨刮條處的負(fù)壓回收部分，所述負(fù)壓回收部分與所述循環(huán)水路系統(tǒng)的回水管路連通；所述負(fù)壓吸力清潔單元包括主框架、安裝在主框架底部周邊的負(fù)壓密封抹布帶及負(fù)壓吸力部分，負(fù)壓吸力部分的吸水口位于抹布附近。

(三)有益效果

本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

通過(guò)清洗功能單元層、中控核心層及旋翼助推層這種多層分布式結(jié)構(gòu)，有效的分離了清潔功能單元和核心電路部分，分離的單元式機(jī)構(gòu)可以在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響更小的情況完成清潔流程，同時(shí)又能保證中間的中控核心層遠(yuǎn)離復(fù)雜的帶液工作表面，提高工作的智能化和穩(wěn)定性；分層的結(jié)構(gòu)可以減小機(jī)器人在高空中的風(fēng)阻面積，氣流可以更加平穩(wěn)的通過(guò)流線(xiàn)型的機(jī)器人側(cè)面，提高整個(gè)系統(tǒng)在有橫向風(fēng)情況下的工作穩(wěn)定性，提高工作效率；在墻面的適應(yīng)性方面，配合整體的吊裝設(shè)計(jì)，分層的結(jié)構(gòu)更有利于對(duì)各個(gè)單元和部分的分別控制及工作下的姿態(tài)調(diào)整，提高結(jié)構(gòu)適應(yīng)性及清潔效果。

另外，通過(guò)三個(gè)清洗單元依次清洗的標(biāo)準(zhǔn)化清潔流程，在提高了清潔效果的同時(shí)也解決了邊緣位置的清潔難題；通過(guò)傳感器的選擇和布置，為控制流程添加了穩(wěn)定可靠的閉環(huán)反饋環(huán)節(jié)，提高了智能化程度，也為機(jī)器人的安全工作提供了可靠保證；采用負(fù)壓與旋翼推力相結(jié)合的新型結(jié)構(gòu)，一方面有效保證工作狀態(tài)下推力的提供，另一方面也保證在越障的情況下整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)依然有穩(wěn)定的推力，平穩(wěn)運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例多層分布式建筑物外表面清潔機(jī)器人的側(cè)視圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例多層分布式建筑物外表面清潔機(jī)器人的一個(gè)視角的立體結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例多層分布式建筑物外表面清潔機(jī)器人的仰視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例多層分布式建筑物外表面清潔機(jī)器人的俯視圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例多層分布式建筑物外表面清潔機(jī)器人中滾刷清洗單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例多層分布式建筑物外表面清潔機(jī)器人中滾刷清洗單元的側(cè)視圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例復(fù)合多功能負(fù)壓清洗裝置中輔助輪的驅(qū)動(dòng)方式示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例復(fù)合多功能負(fù)壓清洗裝置中三自由度數(shù)據(jù)采集單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1：清洗功能單元層；2：中控核心層；3：旋翼助推層；4：滾刷清洗單元；5：吸力雨刮單元；6：負(fù)壓吸力清潔單元；7：急停按鈕；8：負(fù)壓風(fēng)扇；9：吊環(huán)；10：吊裝架；11：水箱進(jìn)氣閥；12：光軸；13：?jiǎn)卧炜s桿；14：雨刮固定板；15：雨刮吸力管；16：雨刮條；17：行程輪；18：履帶裝置；19：負(fù)壓密封抹布帶；20：雨刮轉(zhuǎn)向舵機(jī)；21：傳動(dòng)帶；22：噴灑單元；23：輔助輪；24：滾刷；25：觸碰式光電傳感器；26：旋翼推力系統(tǒng)；27：LED狀態(tài)顯示系統(tǒng)；28：水箱；29：前翻蓋；30：前翻蓋驅(qū)動(dòng)件；31：三自由度數(shù)據(jù)采集單元；32：前端超聲波測(cè)距模塊；33：主體伸縮桿；34：滾刷驅(qū)動(dòng)件；35：后翻蓋；36：密封清洗罩；37：前接觸探針傳感器；38：后接觸探針傳感器；39：下壓觸點(diǎn)傳感器；40：收伸驅(qū)動(dòng)電機(jī)；41：轉(zhuǎn)角件；42：絲桿；43：絲母；44：起落桿；45：攝像頭；46：超聲波測(cè)距單元；47：舵機(jī)固定架；48：第一舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板；49；第二舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板；50：第三舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明提供的多層分布式建筑物外表面清潔機(jī)器人包括依次設(shè)置的清洗功能單元層1、中控核心層2及旋翼助推層3，清洗功能單元層1包括多個(gè)清洗單元；所述中控核心層2包括主安裝架和設(shè)置在主安裝架上的控制單元、控制電路、循環(huán)水路系統(tǒng)及吊裝單元，控制單元、控制電路、循環(huán)水路系統(tǒng)均有相應(yīng)的安裝倉(cāng)體，控制單元通過(guò)控制電路與清洗單元的驅(qū)動(dòng)部分電連接，進(jìn)而控制清洗單元執(zhí)行清洗工作，所述循環(huán)水路系統(tǒng)與所述清洗單元的進(jìn)水部分連接，為清洗單元提供清潔水，所述吊裝單元與吊纜連接，以實(shí)現(xiàn)吊纜對(duì)整體機(jī)器人的吊裝；所述旋翼助推層3包括旋翼主架及安裝在旋翼主架上的旋翼，通過(guò)旋翼可以使整個(gè)機(jī)器人更好地貼靠清潔面；所述旋翼主架通過(guò)單元伸縮桿13與所述清洗單元連接，所述單元伸縮桿13穿過(guò)所述主安裝架；還包括與所述單元伸縮桿13平行的主體伸縮桿33，所述主體伸縮桿33的一端與所述旋翼主架連接且所述主體伸縮桿33的另一端與所述主安裝架連接。其中，主安裝架上設(shè)置急停按鈕7，急停按鈕7與控制單元連接，出現(xiàn)故障時(shí)可以進(jìn)行急停操作。

上述實(shí)施例中，通過(guò)清洗功能單元層1、中控核心層2及旋翼助推層3這種多層分布式結(jié)構(gòu)，有效的分離了清潔功能單元和核心電路部分，分離的單元式機(jī)構(gòu)可以在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響更小的情況完成清潔流程，同時(shí)又能保證中間的中控核心層2遠(yuǎn)離復(fù)雜的帶液工作表面，提高工作的智能化和穩(wěn)定性；分層的結(jié)構(gòu)可以減小機(jī)器人在高空中的風(fēng)阻面積，氣流可以更加平穩(wěn)的通過(guò)流線(xiàn)型的機(jī)器人側(cè)面，提高整個(gè)系統(tǒng)在有橫向風(fēng)情況下的工作穩(wěn)定性，提高工作效率；在墻面的適應(yīng)性方面，配合整體的吊裝設(shè)計(jì)，分層的結(jié)構(gòu)更有利于對(duì)各個(gè)單元和部分的分別控制及工作下的姿態(tài)調(diào)整，提高結(jié)構(gòu)適應(yīng)性及清潔效果。

具體地，所述多個(gè)清洗單元包括滾刷清洗單元4、吸力雨刮單元5及負(fù)壓吸力清潔單元6；滾刷清洗單元4及負(fù)壓吸力清潔單元6位于吸力雨刮單元5的兩側(cè)，滾刷清洗單元4可以對(duì)玻璃邊框(死角)位置進(jìn)行清潔，吸力雨刮單元5可以進(jìn)行二次清潔，和對(duì)雨刮收集的回水進(jìn)行回收，負(fù)壓吸力清潔單元6可以提高清潔的效率和效果；這樣，細(xì)化了清潔單元的劃分，通過(guò)三單元依次清洗的標(biāo)準(zhǔn)化清潔流程，在提高了清潔效果的同時(shí)也解決了邊緣位置的清潔難題。

具體地，每個(gè)清洗單元通過(guò)一根所述單元伸縮桿13連接到所述旋翼主架，單元伸縮桿13為電動(dòng)伸縮桿、氣動(dòng)伸縮缸或者液壓缸；在單元伸縮桿13的作用下，可推動(dòng)滾刷清洗單元4、吸力雨刮單元5或負(fù)壓吸力清潔單元6伸向清潔表面或向中控核心層2及旋翼助推層3收回；機(jī)器人可以根據(jù)墻面與玻璃面的具體距離尺寸情況，伸出清潔單元的并對(duì)掛點(diǎn)相對(duì)于整機(jī)的位置進(jìn)行調(diào)整，來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)平衡的目的。其中，通過(guò)主體伸縮桿33，調(diào)整旋翼主架和主安裝架，進(jìn)而對(duì)掛點(diǎn)相對(duì)于整機(jī)的位置進(jìn)行調(diào)整。

具體地，所述主體伸縮桿33為電動(dòng)伸縮桿、氣動(dòng)伸縮缸或者液壓缸；所述單元伸縮桿13、主體伸縮桿33均與所述控制單元電連接。

具體地，還包括與所述單元伸縮桿13平行且用于支撐中控核心層2的多根光軸12，所述光軸12的一端可滑動(dòng)地插入地所述旋翼主架且另一端與清洗單元固定連接。通過(guò)光軸12的設(shè)置，一方面可以可靠地支撐中控核心層2，或者說(shuō)支撐清洗單元和旋翼主架；另一方面，由于光軸12的一端可滑動(dòng)地插入地旋翼主架，在單元伸縮桿13驅(qū)動(dòng)清洗單元軸向移動(dòng)的時(shí)候，光軸12不會(huì)影響清洗單元與旋翼主架的相對(duì)移動(dòng)，同樣，也不會(huì)影響主體伸縮桿33對(duì)主安裝架和旋翼主架位置的調(diào)整。

具體地，所述吊裝單元包括吊裝架10及安裝在吊裝架10上的吊環(huán)9，吊環(huán)9與吊纜連接，通過(guò)吊纜與吊環(huán)9的配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)清潔機(jī)器人整體的懸吊作業(yè)。

優(yōu)選地，所述中控核心層2還包括三自由度數(shù)據(jù)采集單元31，三自由度數(shù)據(jù)采集單元31與所述控制單元連接；三自由度數(shù)據(jù)采集單元31位于所述中控核心層2的前端部分，三自由度數(shù)據(jù)采集單元31包括攝像頭45、超聲波測(cè)距單元46及三自由度驅(qū)動(dòng)組件，所述攝像頭45、超聲波測(cè)距單元46依次設(shè)置在三自由度驅(qū)動(dòng)組件上；具體地，三自由度驅(qū)動(dòng)組件包括舵機(jī)固定架47、第一自由度舵機(jī)、第二自由度舵機(jī)、第三自由度舵機(jī)、第一舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板48、第二舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板49、第三舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板50；第一自由度舵機(jī)固定在舵機(jī)固定架47上，第一舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板由第一自由度舵機(jī)驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)式運(yùn)動(dòng)；第二自由度舵機(jī)固定在第一舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板48上，第二舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板49由第二自由度舵機(jī)驅(qū)動(dòng)而折疊式運(yùn)動(dòng)；第三自由度舵機(jī)固定在第二舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板上，第三舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板由第三自由度舵機(jī)驅(qū)動(dòng)而折疊式運(yùn)動(dòng)；攝像頭固定在第三舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板上，超聲波測(cè)距單元46固定在第二舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板上；從而通過(guò)攝像頭和超聲測(cè)距單元可在三維空間運(yùn)動(dòng)，不僅能夠有效地識(shí)別工作面，且可收集工作面和非工作面曲率的空間分布的相關(guān)信息，極大地提高了高層幕墻機(jī)器人的清潔速度節(jié)約了時(shí)間成本。

具體地，所述中控核心層2還包括通訊系統(tǒng)，通訊系統(tǒng)與控制單元連接。通過(guò)通訊系統(tǒng)的設(shè)置，可以及時(shí)將清潔機(jī)器人的工作狀態(tài)傳送至上位機(jī)，以便對(duì)清潔機(jī)器人更準(zhǔn)確的控制和操作。

具體地，所述循環(huán)水路系統(tǒng)包括水箱28及連接在水箱28上的進(jìn)水管路、回水管路，所述進(jìn)水管路、回水管路上設(shè)置有水泵，兩個(gè)所述水箱28對(duì)稱(chēng)地安裝在主安裝架的兩側(cè)，且兩個(gè)所述水箱28相連通，所述水箱28上開(kāi)設(shè)有水箱28進(jìn)氣閥11，在回水過(guò)程中，通過(guò)打開(kāi)水箱28進(jìn)氣閥11，使水箱28內(nèi)處于大氣壓，避免回水阻力，減小回水泵的負(fù)荷。通過(guò)循環(huán)水路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)清洗單元進(jìn)水的供應(yīng)和對(duì)污水的及時(shí)回收。

優(yōu)選地，所述旋翼助推層3還包括旋翼推力系統(tǒng)26及LED狀態(tài)顯示系統(tǒng)27，旋翼推力系統(tǒng)26、LED狀態(tài)顯示系統(tǒng)27均與控制單元電連接，四個(gè)旋翼中心對(duì)稱(chēng)地設(shè)置在所述旋翼主架上。旋翼推力系統(tǒng)26工作時(shí)，在旋翼和工作面之間可產(chǎn)生負(fù)壓，可以提供持續(xù)的推力支持，可有效的保證工作狀態(tài)下的推力提供，也能保證在越障的情況下機(jī)器人系統(tǒng)依然有穩(wěn)定的推力，平穩(wěn)運(yùn)行；通過(guò)LED狀態(tài)顯示系統(tǒng)27可以實(shí)時(shí)顯示機(jī)器人的工作狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，LED狀態(tài)顯示系統(tǒng)27會(huì)發(fā)出故障指示提示，以方便控制單元控制相關(guān)部件停止工作，避免相關(guān)部件的損壞。

具體地，如圖5和圖6所示，滾刷清洗單元4包括密封清洗罩36、噴灑單元22、雙滾刷單元、負(fù)壓?jiǎn)卧?；噴灑單?2包括設(shè)置在密封清洗罩36內(nèi)的噴水管路和開(kāi)設(shè)在噴水管路上的噴頭，噴水管路與循環(huán)水路系統(tǒng)連通；雙滾刷單元包括設(shè)置在密封清洗罩36內(nèi)的雙滾刷24和驅(qū)動(dòng)滾刷24的滾刷驅(qū)動(dòng)件34，滾刷驅(qū)動(dòng)件34與控制單元連接，滾刷24驅(qū)動(dòng)件具體為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)帶21傳動(dòng)與滾刷24連接；負(fù)壓?jiǎn)卧O(shè)置在密封清洗罩36的背面，且與密封清洗罩36內(nèi)的空間連通，負(fù)壓?jiǎn)卧尿?qū)動(dòng)部分與控制單元連接，具體地負(fù)壓?jiǎn)卧ㄘ?fù)壓風(fēng)管和設(shè)置在負(fù)壓風(fēng)管上的負(fù)壓風(fēng)扇8，負(fù)壓風(fēng)扇8與控制單元連接。通過(guò)負(fù)壓風(fēng)管的吸力，密封清洗罩36處于負(fù)壓狀態(tài)，密封清洗罩36內(nèi)的滾刷24可更好的貼緊清潔面面，進(jìn)一步提高了滾刷24清潔玻璃面的效果。

具體地，密封清洗罩36具有前翻蓋29和后翻蓋35，前翻蓋驅(qū)動(dòng)件30和后翻蓋驅(qū)動(dòng)件設(shè)置在密封清洗罩36的背面；前翻蓋29和后翻蓋35分別鉸接在密封清洗罩36的前部和后部，且分別由前翻蓋驅(qū)動(dòng)件和后翻蓋驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)。前翻蓋29前側(cè)面設(shè)置有前端超聲波測(cè)距模塊32，以在越障時(shí)檢測(cè)前方障礙。

上述滾刷24的形式、前翻蓋29和后翻蓋35的設(shè)置主要是考慮負(fù)壓清洗裝置越障的需要，在玻璃表面沒(méi)有越障時(shí)，前滾刷24和后滾刷24貼附玻璃面正常清洗，且前翻蓋29和后翻蓋35處于關(guān)閉狀態(tài)，與密封清洗罩36一起形成空腔體，在負(fù)壓?jiǎn)卧淖饔孟拢w的負(fù)壓清洗裝置與玻璃面有一定吸力，滾刷24進(jìn)行清潔作業(yè)；當(dāng)遇到玻璃邊框(障礙)時(shí)，前翻蓋29打開(kāi)，負(fù)壓清洗裝置前行，其內(nèi)側(cè)的前滾刷24與玻璃邊框的一側(cè)面貼合，在越障的過(guò)程中，前滾刷24將有玻璃邊框的一側(cè)面處(障礙一側(cè)的死角位置)的臟點(diǎn)清除，之后，負(fù)壓清洗裝置收回，繼續(xù)越障前行(在障礙頂面前行)，走完障礙后，即前方玻璃是在障礙表面的內(nèi)側(cè)，此時(shí)，后翻蓋35打開(kāi)，負(fù)壓清洗裝置前行，后滾刷24與玻璃邊框另一側(cè)面貼合，將該處(障礙另一側(cè)的死角位置)的臟點(diǎn)清除，這樣，在越障的過(guò)程中，將障礙兩側(cè)的死角位置進(jìn)行了清洗。

具體地，吸力雨刮單元5包括雨刮條16和設(shè)置在雨刮條16處的負(fù)壓回收部分，負(fù)壓回收部分與循環(huán)水路系統(tǒng)的回水管路連通，通過(guò)負(fù)壓吸力的方式將雨刮條16處收集的水進(jìn)行回收，提高清潔效果；具體地，負(fù)壓回收部分包括雨刮固定板14及雨刮吸力管15，雨刮條16設(shè)置在雨刮固定板14上，雨刮固定板14上開(kāi)有吸水口，吸水口通過(guò)雨刮吸力管15與水箱28連接，具體地雨刮固定板14安轉(zhuǎn)在雨刮轉(zhuǎn)向舵機(jī)20上，以方便雨刮轉(zhuǎn)向。

所述負(fù)壓吸力清潔單元6包括主框架、安裝在主框架底部周邊的負(fù)壓密封抹布帶19及負(fù)壓吸力部分，負(fù)壓吸力部分的吸水口位于抹布附近，主框架的下方還設(shè)置有行程輪17，主框架的下方履帶裝置18，保證負(fù)壓吸力清潔單元6運(yùn)行的平穩(wěn)；通過(guò)負(fù)壓吸力的方式將抹布處清潔時(shí)灑的水進(jìn)行回收，同時(shí)也有利于抹布帶更好地貼靠清潔面；主框架下還設(shè)置觸碰式光電傳感器25，以檢測(cè)抹布帶與工作清潔面的貼靠情況。

另外，通過(guò)上述描述可知，在清潔流程的正向工作壓力提供方面，本套設(shè)計(jì)采用負(fù)壓與旋翼推力相結(jié)合的新型結(jié)構(gòu)；滾刷清洗單元4的負(fù)壓風(fēng)扇8、負(fù)壓吸力清潔單元6的負(fù)壓吸力部分可以在機(jī)器人工作的狀態(tài)下為機(jī)器人提供高效，穩(wěn)定的正向工作壓力，保證清潔機(jī)構(gòu)能夠更好的接觸到待清潔表面，但缺點(diǎn)是當(dāng)清潔表面不是理想平面而是帶有窗臺(tái)或是其他障礙的復(fù)雜平面時(shí)，負(fù)壓機(jī)構(gòu)會(huì)間斷性失效，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性；而上述提到的旋翼推力系統(tǒng)26可以提供持續(xù)的推力支持，雖然提供的推力和整體的轉(zhuǎn)化效率偏低，但是可在特殊工況下保證機(jī)器人整體的穩(wěn)定運(yùn)行；采用負(fù)壓和旋翼配合使用的手段能有效的保證工作狀態(tài)下的推力提供，也能保證在越障的情況下機(jī)器人系統(tǒng)依然有穩(wěn)定的推力平穩(wěn)運(yùn)行。

進(jìn)一步地，前翻蓋驅(qū)動(dòng)件、后翻蓋驅(qū)動(dòng)件、前滾刷驅(qū)動(dòng)件、后滾刷驅(qū)動(dòng)件均與控制單元電連接。通過(guò)控制單元控制前后翻蓋35及前后滾刷24，實(shí)現(xiàn)協(xié)同動(dòng)作；所述控制單元具體包括控制電路，密封清洗罩36的背面設(shè)置有控制電路倉(cāng)，用于容納控制電路；另外還設(shè)置有電路走線(xiàn)倉(cāng)，方便走線(xiàn)。

優(yōu)選地，還包括與控制單元連接的前接觸探針傳感器37和后接觸探針傳感器38，密封清洗罩36具有左側(cè)蓋和右側(cè)蓋，前接觸探針傳感器37安裝在左側(cè)蓋或右側(cè)蓋的前端，以探測(cè)前滾刷24與障礙面前側(cè)的貼附狀態(tài)；后接觸探針傳感器38安裝在左側(cè)蓋或右側(cè)蓋的后端，以探測(cè)后滾刷24與障礙面后側(cè)的貼附狀態(tài)；還包括與控制單元連接的下壓觸點(diǎn)傳感器39，下壓觸點(diǎn)傳感器39安裝在左側(cè)蓋或右側(cè)蓋的下端，以探測(cè)前滾刷24及后滾刷24與清潔面的貼附狀態(tài)。通過(guò)前接觸探針傳感器37、后接觸探針傳感器38及下壓觸點(diǎn)傳感器39的反饋的信息，控制單元進(jìn)而可控制滾刷24及掀蓋的工作，提高了整個(gè)負(fù)壓清洗裝置運(yùn)行的智能化和準(zhǔn)確度。

整套系統(tǒng)在傳感器的選擇和布置方面做了上述獨(dú)特設(shè)計(jì)，即為控制流程添加了穩(wěn)定可靠的閉環(huán)反饋環(huán)節(jié)提高了智能化程度，也為機(jī)器人的安全工作提供了可靠保證。

進(jìn)一步地，如圖7所示，還包括輔助輪23和收伸驅(qū)動(dòng)件，輔助輪23設(shè)置在密封清洗罩36內(nèi)，收伸驅(qū)動(dòng)件與輔助輪23連接，以使輔助輪23收回或伸出。具體地，收伸驅(qū)動(dòng)件包括收伸驅(qū)動(dòng)電機(jī)40、轉(zhuǎn)角件41、絲桿42及絲母43，收伸驅(qū)動(dòng)電機(jī)40的驅(qū)動(dòng)端與絲桿42的一端連接，絲母43與絲桿42螺紋配合；轉(zhuǎn)角件41鉸接在密封清洗罩6上，轉(zhuǎn)角件41的上端開(kāi)設(shè)有滑槽，絲母43上固定有凸塊，以與滑槽滑動(dòng)配合和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)角件轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)角件具體通過(guò)起落桿44與輔助輪23連接；在正常清洗作業(yè)時(shí)，在收伸驅(qū)動(dòng)件的作用下，輔助輪23收起，當(dāng)切換至越障模式時(shí)，輔助輪23伸出；這樣可以根據(jù)建筑物表面材質(zhì)的不同切換不同的通過(guò)方式，除了正常的清潔通過(guò)外，機(jī)構(gòu)內(nèi)的輔助輪23可以在建筑物表面是顆粒物形式或是不可擦洗的白灰墻面時(shí)，提供穩(wěn)定的運(yùn)行支撐。

綜上所述，本發(fā)明的多層分布式建筑物外表面清潔機(jī)器人具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、采用多層分布式結(jié)構(gòu)，有效的分離了清潔功能單元和核心電路部分；分離的單元式清洗單元一方面可以在對(duì)整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)影響更小的情況下完成清潔流程，同時(shí)另一方面又能保證中間的中控核心層2遠(yuǎn)離復(fù)雜的帶液工作表面，保證中控核心層2的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2、分層的結(jié)構(gòu)可以減小機(jī)器人在高空中的風(fēng)阻面積，氣流可以更加平穩(wěn)的通過(guò)流線(xiàn)型的機(jī)器人側(cè)面，提高整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)在有橫向風(fēng)情況下的工作穩(wěn)定性。

3、在墻面的適應(yīng)性方面，配合整體的吊裝設(shè)計(jì)，分層的結(jié)構(gòu)更有利于清洗單元、中控核心層2及旋翼助推層3的分別控制和工作下的姿態(tài)調(diào)整；機(jī)器人可以根據(jù)墻面與玻璃面的具體距離尺寸情況，伸出清洗單元的并對(duì)掛點(diǎn)相對(duì)于整機(jī)的位置進(jìn)行調(diào)整，來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)平衡的目的。

4、細(xì)化了清洗單元的劃分，通過(guò)三個(gè)清洗單元依次清洗的標(biāo)準(zhǔn)化清潔流程，在提高了清潔效果的同時(shí)也解決了邊緣位置的清潔難題。

5、通過(guò)傳感器的選擇和布置，為控制流程添加了穩(wěn)定可靠的閉環(huán)反饋環(huán)節(jié)，提高了智能化程度，也為機(jī)器人的安全工作提供了可靠保證。

6、在清潔流程的正向工作壓力提供方面，本套設(shè)計(jì)采用負(fù)壓與旋翼推力相結(jié)合的新型結(jié)構(gòu)，一方面有效保證工作狀態(tài)下推力的提供，另一方面也保證在越障的情況下整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)依然有穩(wěn)定的推力，平穩(wěn)運(yùn)行。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。