技術領域

本發明涉及吊裝工具技術領域。

背景技術：

本發明涉及一種應用于大樓外壁面保潔機器人的懸吊越障裝置，尤其涉及一種不同現場條件選擇不同方式將其快速運送到頂層樓面的大樓外壁面保潔機器人的懸吊越障裝置。

上海交通大學研發的一種高樓清洗機器人安全保護機構，發明專利公開號為CN1559760A，該機構的支撐桿在不同高度設置多個插銷孔，用來支撐懸吊臂(橫梁)不同的俯仰角度，實現它所懸吊的機器人與壁面間的水平距離，達到跨越壁面障礙物的目的，其機構設計簡單，但是懸吊臂在有負荷狀況下，調換插銷插入不同高度插孔不方便，不能實現微調，難以實現主體懸吊使保潔機器人準確貼近壁面，易產生縱向擺動，單節曲面形懸吊臂(橫梁)設計，懸吊臂長度有限，所以其越障能力也不會太大，另外該機構如何搬運到頂層樓面也未提及。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種大樓外墻面保潔機器人便攜式越障起吊裝置，該裝置能夠折疊減少裝置體積，快速通過電梯或人力通過頂層的人孔搬運到頂層樓面，無線遙控遠程控制，大幅度跨越壁面障礙物。

為解決上述問題本發明采取的技術方案是：一種大樓外墻面保潔機器人便攜式越障起吊裝置，包括卷揚裝置、小車底盤、懸吊越障控制裝置，所述卷揚裝置的懸吊臂一端鉸接在小車底盤的前橫梁上，小車底盤的前橫梁、后橫梁和兩根縱梁形成框架結構，所述前橫梁和后橫梁與兩根縱梁的交匯處設有鉸接裝置，在兩個對角位置的鉸接裝置間設有可拆卸連接桿，卷揚裝置的支架、配重水箱、高壓泵、水管電纜卷放裝置放在小車底盤上且與小車底盤之間為可拆卸連接，所述小車底盤還設有腳輪并設有腳輪的變向裝置，所述卷揚裝置的支架上設有升降卷揚電機和俯仰卷揚電機，所述升降卷揚電機通過鋼絲繩卷筒與繞過懸吊臂頂部定滑輪的鋼絲繩連接，所述俯仰卷揚電機通過鋼絲拉繩與懸吊臂連接。

優選的，所述懸吊臂內部為可伸縮的空心桿，所述懸吊臂與各節空心桿的截面形狀一致。

優選的，所述的可拆卸連接桿的兩端分別與鉸接裝置焊接，所述可拆卸連接桿為分節式結構，可拆卸連接桿的兩個分節之間通過可拆卸插銷連接。

優選的，所述卷揚裝置的支架包括豎直桿和斜桿，所述豎直桿兩端與小車底盤的前后橫梁之間均為可拆卸式連接，所述豎直桿的頂端與斜桿的頂端通過鉸接軸轉動連接。

優選的，所述配重水箱上設有加水孔和排水孔。

優選的，所述水管電纜卷放裝置的驅動電機為力矩減速制動電機。

優選的，所述變向裝置包括蝸輪減速機，蝸輪減速機輸入軸上設有人力搖動的手動變向輪，所述腳輪上方連接有聯動軸，所述聯動軸上設有鏈輪，所述蝸輪減速機的動力輸出端與鏈輪之間連接有傳動環鏈。

優選的，所述鉸接軸的橫向中點位置設有輔助腳輪。

優選的，所述懸吊越障控制裝置包括無線遙控發射器、無線遙控接收器，無線遙控發射器與無線遙控接收器之間為無線電波連接，無線遙控接收器、變頻器、升降卷揚電機之間電連接，無線遙控接收器、繼電器、俯仰卷揚電機之間電連接，無線遙控接收器與負壓發生器電機之間電連接。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：1、懸吊臂俯仰角為0到75度，越障能力為0到4.2米，通過俯仰卷揚電機拉動懸吊臂，使懸吊臂完成角度的調節；2、設有無電梯可利用的，該裝置可以進行折疊，減少其體積，拆卸折疊后各部件均可從頂層孔運送到頂層樓面使用，適應中國國情；3、4個小車底盤的腳輪可以進行變向，通過轉動蝸輪減速機輸入軸上的手動變向輪帶動傳動環鏈，實現腳輪同時變為相同的方向尤其適用小車底盤縱橫兩個方向轉向及小角度調向需要，制動定位簡易。4、高壓泵設置在頂層樓面的小車上，充分利用高位勢能，降低高壓泵的輸出壓力，節省能源，降低造價；5、力矩電機驅動水管電纜卷放裝置，高效自如，實現整機外形雅觀，移動方便。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1本發明的結構示意圖；

圖2小車底盤的結構示意圖；

圖3本發明的控制框圖。

其中，1、懸吊臂，2、前橫梁，3、后橫梁，4、縱梁，5、可拆卸連接桿，6、配重水箱，7、高壓泵，8、水管電纜卷放裝置，9、腳輪，10、升降卷揚電機，11、俯仰卷揚電機，12、空心桿，13、可拆卸插銷，14、豎直桿，15、斜桿，16、鉸接軸，17、加水孔，18、排水孔，19、手動變向輪，20、蝸輪減速機，21、鏈輪，22、傳動環鏈，23、輔助腳輪，24、鋼絲拉繩，25、插銷孔。

具體實施方式

如圖1、圖2和圖3所示：一種大樓外墻面保潔機器人便攜式越障起吊裝置，包括卷揚裝置、小車底盤、懸吊越障控制裝置，所述懸吊臂1一端可拆卸的鉸接在小車底盤的前橫梁2上，小車底盤的前橫梁2、后橫梁3和兩根縱梁4形成框架結構，所述前橫梁2和后橫梁3與兩根縱梁4的交匯處設有鉸接裝置，在兩個內對角位置的鉸接裝置間設有可拆卸連接桿5，卷揚裝置的支架、配重水箱6、高壓泵7、水管電纜卷放裝置8放在小車底盤上且與小車底盤之間為可拆卸連接，所述小車底盤還設有腳輪9并設有腳輪9的變向裝置，所述卷揚裝置的支架上設有升降卷揚電機10和俯仰卷揚電機11，所述升降卷揚電機10通過鋼絲繩卷筒與繞過懸吊臂1頂部定滑輪的鋼絲繩連接，所述俯仰卷揚電機11通過鋼絲拉繩24與懸吊臂1前部連接。

懸吊臂1內部為多節可伸縮的空心桿12，多節空心桿12的截面形狀一致。所述的可拆卸連接桿5的兩端分別與鉸接裝置焊接，所述可拆卸連接桿5為分節式結構，可拆卸連接桿5的兩個分節之間通過可拆卸插銷13連接。所述卷揚裝置的支架包括豎直桿14和斜桿15，所述豎直桿14的一端與小車底盤的后橫梁3之間為可拆卸式連接，所述斜桿15的一端與小車底盤的前橫梁2之間也為可拆卸式連接，所述豎直桿14與斜桿15交匯處通過鉸接軸16絞接。

配重水箱6上設有加水孔17和排水孔18。所述水管電纜卷放裝置8的驅動電機為力矩減速制動電機。所述變向裝置包括蝸輪減速機20，所述腳輪9上方連接有聯動軸，所述聯動軸上設有鏈輪21，所述蝸輪減速機20的動力輸出端與鏈輪21之間連接有傳動環鏈22。渦輪減速機20輸入軸上設有手動變向輪19，所述鉸接軸16的橫向中點位置設有輔助腳輪23。所述懸吊越障控制裝置包括無線遙控發射器、無線遙控接收器，無線遙控發射器與無線遙控接收器之間為無線電波連接，無線遙控接收器、變頻器、升降卷揚電機10之間電連接，無線遙控接收器、繼電器、俯仰卷揚電機11之間電連接，無線遙控接收器與負壓發生器電機之間電連接。懸吊臂1鉸接在小車底盤的前橫梁2上，懸吊臂1為多節可伸縮空心桿件，即其長度可以變化，懸吊臂1與各節空心桿12的截面形狀一致，大小不一樣但形狀相似，懸吊臂1設有多個插銷孔25，小車底盤的前后橫梁和兩根縱梁4圍成平行四邊形，小車底盤四角設置鉸接裝置，兩個不相鄰的內角也就是對角的兩個鉸接裝置之間設有可拆卸連接桿5，卷揚裝置的支架、配重水箱6、高壓泵7以及水管電纜卷放裝置8可拆卸的設在小車底盤上，小車底盤帶有腳輪9,蝸輪減速機20的輸出軸上設有鏈傳動裝置，蝸輪減速機20上設有轉向調節手動變向輪19，通過轉動手動變向輪19可以驅動4個腳輪9轉向一致，且方向相同。

保潔現場有電梯利用時，可以將懸吊越障裝置繞小車底盤后橫梁3以及兩個腳輪軸側翻90度，兩個腳輪9和輔助腳輪23構成三點支撐式結構，并將其推入電梯，再剎車定位，平穩安全的運到頂層的下一層，利用步行梯搬運到頂層樓面，再逆向側翻90度，松開剎車，推到合適位置，恢復四輪支撐的形式，即可進行保潔清洗。

保潔現場無電梯可以利用的情況，快速拆下小車底盤上的懸吊臂1上的鉸接銷，拆下卷揚裝置的支架上的豎直桿14以及斜桿15,繞鉸接軸16轉動使豎直桿14和斜桿15拉直，拆下可拆卸連接桿5上的可拆卸插銷13，使相對粗短的卷揚裝置的支架、小車底盤形變為相對細長的桿件，把各個組件依次從0.6米乘0.6米的頂層上人孔搬運到頂層樓面上，然后塊裝組合，成整機，節省時間，提高工作效率。

融入的無線監控、無線遙控、變頻控制、視頻傳輸現代技術協同配合為各個電機轉向速度精確控制，機器人主體裝置精確、安全大幅度的跨越壁面障礙物和安全高效保潔奠定了客觀基礎。

多節空心桿12組成的懸吊臂1，小車底盤的前后橫梁和縱梁4之間設置鉸接裝置其框架可為矩形、三角形、多邊形中任意一種，懸吊臂1上設置多個插銷孔25，根據實際需要確定所需要的長度，小車底盤兩根縱梁4與前后橫梁交匯處設置的鉸接裝置采用合頁四個，合頁位置分別設置在小車底盤斜向相對的內角或外角上，為小車底盤折疊變形為長桿奠定基礎，可拆卸連接桿5在不拔出可拆卸插銷13的時候保證框架狀態不可變，拔出時可拆卸連接桿5分成兩段，使小車底盤可以折疊為細長桿件，是一種兩全的方案，小車底盤設置蝸輪減速機20，以及相應的傳動環鏈22等傳動機構，用于保證4個腳輪9的方向相同，為裝置的橫向或縱向移動以及剎車定位奠定基礎，卷揚裝置的支架的豎直桿14和斜桿15交匯處設置了鉸接軸16，為豎直桿14和斜桿15折疊成細長的桿體穿越通過頂層上人孔做了充分準備，小車底盤上的配重水箱6設置加水孔17和排水孔18，工作時充水方便，保潔完成時將水放掉，使搬運較輕，高壓泵7的設置充分利用了高位勢能優勢，可大幅度的降低高壓泵7的額定壓力，節省電能消耗，降低成本，水管電纜卷放裝置8由力矩減速制動電機驅動，水管電纜通過懸吊臂1前部的滑輪為機器人主體裝置供應水電，操作自如，水管電纜卷繞在卷筒上，整體形象雅觀，易位移方便，俯仰卷揚電機11連接懸吊臂1，通過無線遙控發射器和無線遙控接收器將信號傳遞給變頻器和繼電器，進而控制升降卷揚電機10和俯仰卷揚電機11，來調節升降速度和懸吊臂1的俯仰角，俯仰角調節使下方機器人主體裝置距離墻壁的遠近程度達到調節，在機器人主體裝置上設有負壓吸盤，負壓吸盤與墻壁吸引并且吸盤上的行走裝置在墻壁上進行行走，負壓發生器電機是用來控制負壓吸盤的，所以也可以通過無線遙控發射器來控制負壓發生器電機。

綜上所述，1、懸吊臂俯仰角為0到75度，越障能力為0到4.2米，通過俯仰卷揚電機拉動懸吊臂，使懸吊臂完成角度的調節；2、設有無電梯可利用的，該裝置可以進行折疊，減少其體積，拆卸折疊后各部件均可從頂層孔運送到頂層樓面使用，適應中國國情；3、4個小車底盤的腳輪可以進行變向，通過轉動蝸輪減速機輸入軸上的手動變向輪帶動傳動環鏈，實現腳輪同時變為相同的方向尤其適用小車底盤縱橫兩個方向轉向及小角度調向需要，制動定位簡易；4、高壓泵設置在頂層樓面的小車上，充分利用高位勢能，降低高壓泵的輸出壓力，節省能源，降低造價；5、力矩電機驅動水管電纜卷放裝置，高效自如，實現整機外形雅觀，移動方便。