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新型墙体带动移转型硬质幕墙清洗智能人

    

     机器人结构设计原理玻璃幕墙结构特点幕墙几何造型丰富多彩,有垂直、斜、圆柱面、边缘台面和球面,其中以水平或垂直窗框的扁幕墙最为常见。幕墙与建筑物主体结构灵活连接,在建筑物周围与内外装饰之间预留不小于5mm的凹缝,在相邻玻璃之间预留不小于10 mm的密封胶膨胀节,以补偿温度影响玻璃的变形。因此,虽然幕墙比较规则、光滑,但密封胶、窗面开槽、拼接平整度、凸出水平或垂直窗框等障碍物会造成墙面不均匀。幕墙不是磁性导电材料,一般采用负压吸附法,但由于壁不均匀,吸盘容易渗漏。此外,玻璃墙上的污垢还包括黑漆、泥块、纸屑、灰尘、油渍和灰分堆积等,由于建筑方向和清洗频率的不同,污垢的程度也可能不同,但玻璃墙的摩擦系数比水泥砖墙小。因此,提出了平面玻璃幕墙清洗机器人的设计要求:(1)在清洗过程中具有较高的安全性和可靠性,以防止幕墙的脱落、撞击和损坏;(2)对局部墙的不均匀性有较好的适应性;(3)对施工中产生的墙几何误差和窗框障碍物不敏感,具有良好的吸附稳定性和可克服的障碍。

     壁面牵引移动清洗机器人的结构设计原理虽然平面幕墙结构相对简单,但移动载体机构仍然非常复杂,以便通过独立运动来完成清洗墙壁的操作。如果考虑屋面安全保护装置与机器人的协调运动,整个系统的复杂性将进一步增加。因此,本文根据平面幕墙的结构特点,提出了一种新型的清洁机器人结构设计原理。

     主要研究结果如下:(1)将机器人穿越幕墙的整体运动与屋面安全保护装置的运动结合在一起。该机器人对幕墙穿越运动的功能被剥离出来,并由屋顶安全装置完成。机器人只负责提供合适的壁面附着力,完成清洗任务,跨越障碍物等。屋顶安全装置一般作为爬壁机器人的辅助安全设备,不干扰机器人的自主运动,但为了跟踪机器人的运动,还必须穿过幕墙。如果将机器人移动载体的运动和保护装置的遍历运动结合在一起,可以避免功能的重复,从而简化了系统的结构。

     (2)机器人的局部运动取决于自身重力的协调和提升机的提升力。(3)机器人吸附装置采用柔性吸附机构,实时调整吸盘的吸附力,以适应幕墙不均匀和施工引起的墙体几何误差。

     机器人系统设计和功能实现系统设计机器人系统由机器人本体、屋顶安全装置和便携式遥控器组成。机器人本体没有行走机构,其幕墙穿越运动和操作安全负责屋顶安全墙牵引移动幕墙清洗机器人系统。本实用新型采用双吸盘负压吸附机理,在提升机的牵引力作用和自身重力的协调下,沿壁向下移动,同时通过清洗装置完成对墙体的清洗。通过双吸盘的交替提升和吸附,在障碍物检测传感器的配合下,可以跨越一定高度的凸出水平窗框。便携式遥控器通过无线监控将动作指令发送给车身和屋顶设备,并实时显示当前的工作状态。目前已经设计了两种清洁机器人原型:原型I用于无凸出窗框的平幕墙清洗;原型II是在原型I的基础上设计横越水平窗口框架,并给出了其结构。

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