[发明专利]一种尺蠖仿生越障智能擦窗机器人及擦窗方法

说明书

本发明提出了一种尺蠖仿生越障智能擦窗机器人及擦窗方法，属于智能家居领域。解决传统跨步擦窗机器人支腿之间无法转动且利用气泵吸附只能实现吸附功能经济效益比差的问题。一种尺蠖仿生越障智能擦窗机器人包括转向机构、左支腿机构、右支腿机构和机体机构，左支腿机构和右支腿机构对称转动连接在转向机构的两侧，转向机构用于完成左支腿机构和右支腿机构的相对转动，机体机构数量为两个，左支腿机构和右支腿机构下端同一位置分别连接一个机体机构，两个机体机构配合用于完成擦窗机器人跨步、转向或越障并清洁玻璃。它主要用于自动擦窗。

技术领域

本发明属于智能家居领域，特别是涉及一种尺蠖仿生越障智能擦窗机器人及擦窗方法。

背景技术

擦窗机器人作为一种安全的擦窗工具，在日常家居中得到广泛应用。

传统的擦窗机器人主体采用平板式构型，底部装有吸盘与抽气泵，可依靠吸盘吸附在玻璃上。吸盘周围装有喷水装置与抹布，可对玻璃进行清洁。机器人底部装有履带，依靠履带转动带动机器人移动。由于平板构型的限制，传统擦窗机器人仅可吸附在平整光滑的玻璃表面进行移动与清洁，无法吸附在弧形玻璃上，也无法跨越窗框等障碍。在完成一块玻璃的擦拭工作后，需人工调整，转移位置。此外，传统擦窗机器人的环境感知与路径规划能力不足，经常与窗框等障碍物相撞且无法解脱，并且易因靠近悬空边缘处而使吸盘漏气导致机器人吸力不足，无法继续工作。在应对形状不规则的玻璃时，传统擦窗机器人难以进行有效的路径规划，导致其行进路径无法覆盖整块玻璃。这些原因都会增加人为干预机器人工作的次数，增加用户的工作量，降低机器人的工作效率。

随着技术的发展，城市居民，尤其是清洁玻璃工作量大、风险高的高层居民，对智能化水平更高、越障与避障能力更强的擦窗机器人提出了迫切需求，且传统的擦窗机器人在进行跨步越障时，支腿之间不能相互转动，降低了机器人的机动性和适应能力，且利用气泵进行吸附的方式，不能带来更多的效果，经济效益比差。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种尺蠖仿生越障智能擦窗机器人及擦窗方法,以解决传统跨步擦窗机器人支腿之间无法转动且利用气泵吸附只能实现吸附功能经济效益比差的问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种尺蠖仿生越障智能擦窗机器人，包括转向机构、左支腿机构、右支腿机构和机体机构，所述左支腿机构和右支腿机构对称转动连接在转向机构的两侧，所述转向机构用于完成左支腿机构和右支腿机构的相对转动，所述机体机构数量为两个，所述左支腿机构和右支腿机构下端同一位置分别连接一个机体机构，两个机体机构配合用于完成擦窗机器人跨步、转向或越障并清洁玻璃；所述机体机构包括密封圈及毛刷、抽气风扇、行星齿轮机构和直流电机，所述行星齿轮机构包括中心齿轮、固定位置进行转动并与中心齿轮啮合的多个行星齿轮和能够与中心齿轮进行同心差速转动并与行星齿轮啮合的的外齿圈，所述直流电机的输出端与中心齿轮相连，所述中心齿轮与抽气风扇相连，所述密封圈及毛刷与外齿圈相连，所述直流电机带动抽气风扇转动使对应的机体机构吸附在玻璃上。

更进一步的，所述的转向机构包括第一连接座、第一舵机和足末端旋转连接座，所述第一舵机与足末端旋转连接座相连，所述第一舵机的上下两个输出端转子分别连接一个第一连接座。

更进一步的，所述的左支腿机构和右支腿机构结构相同，均包括足框架结构长杆、第一短杆、第二短杆、足框架动作长杆和第二舵机，所述足框架结构长杆和足框架动作长杆平行布置，所述足框架结构长杆的下端与第一短杆的上端相铰接，所述第二舵机的输出端转子与足框架动作长杆的下端连接，所述足框架结构长杆和足框架动作长杆的上端分别铰接在第二短杆的上下两端，所述第二短杆与对应侧的转向机构相连。

更进一步的，两个所述第一连接座对称连接在所述的左支腿机构中的第二短杆的上下两侧。

更进一步的，所述的右支腿机构的第二短杆与足末端旋转连接座相连。