[发明专利]一种高层壁面清洗机器人

摘要

本发明公开了一种高层壁面清洗机器人，包括控制系统、卷扬机系统以及清洗本体系统。所述清洗本体系统包括：滚刷、刮净器、储水箱、水循环回收装置、喷水装置以及风机推进装置。所述滚刷包括沿前进方向纵向设置的前滚刷和后滚刷；所述刮净器设置于前滚刷与后滚刷之间；所述水循环回收装置包括设置于前滚刷与后滚刷之间的接水漏斗、污水管以及滤网；所述接水漏斗收集所述前滚刷的污水，并通过连接的污水管输入至所述储水箱中；所述滤网设置在储水箱中；所述风机推进装置形成负压以使所述清洗本体系统紧贴壁面。所述高层壁面清洗机器人具有安全可靠、重量轻、清洗效率高等优点，有良好的应用前景。

主权项

1.一种高层壁面清洗机器人，包括控制系统、驱动清洗本体系统移动的卷扬机系统以及清洗壁面的清洗本体系统；其特征在于，所述清洗本体系统包括：滚刷、刮净器、储水箱、水循环回收装置、喷水装置以及风机推进装置；所述滚刷包括沿前进方向纵向设置的前滚刷和后滚刷；所述刮净器设置于前滚刷与后滚刷之间；所述喷水装置包括扇形喷头及供水水泵，所述扇形喷头设置于滚刷的前方，所述供水水泵提供预定压力，将储水箱中的清洁用水从所述扇形喷头喷出；所述水循环回收装置包括设置于前滚刷与后滚刷之间的接水漏斗、污水管以及滤网；所述接水漏斗收集所述前滚刷的污水，并通过连接的污水管输入至所述储水箱中；所述滤网设置在储水箱中，过滤污水管输入的污水；所述风机推进装置设置于所述清洗本体系统中，形成负压以使所述清洗本体系统紧贴壁面；所述滚刷包括：内层尼龙筒，穿制在所述内层尼龙筒外壁上的猪鬃以及设置在所述内层尼龙筒两端，用于支撑的轴头；驱动滚刷的电机通过一端的轴头与所述滚刷连接；所述猪鬃通过粘胶固定在内层尼龙筒外壁的穿制孔中，穿制孔深大于10mm；所述猪鬃包括软硬程度不同的两种猪鬃；软猪鬃和硬猪鬃沿所述内层尼龙筒对称中心人字形缠绕，均匀分布设置；所述供水水泵包括两个不同型号的第一供水水泵和第二供水水泵，分别为前滚刷供水和为后滚刷供水；所述扇形喷头设置个数的计算方法如下：高压水经过喷头形成高速水流，其能量的形式由压能变换成动能，根据水力学可知喷射流的速度和喷头出口压力的计算公式为:其中，V_o为喷头出口流速(m/s)，p为喷嘴入口压力(Pa)，P_o为喷头出口压力(Pa)，γ为水的密度(Kg/mg)，g为重力加速度，为喷头流速系数在空气中喷射水，喷射流的扩散不十分明显，则喷射流在射流轴的半径为:其中，K为系数，X为壁面与喷头的距离；在空气中喷射，K＝8.3，喷头直径选用1.36mm，射流压力5M Pa和流量为8L/min和0.9L/min的扇形喷头；滚刷长度为800mm，喷头安装与滚刷距离初步估计为150mm，根据上述算式(1‑1)、(1‑2)、(1‑3)，喷射流的速度，喷头出口的压力和轴上的半径分别为：考虑到滚刷长度为0.8m，因此喷射流的半径必须大于0.4m，则算出的喷头位置为离壁面2.3mm，所述前滚刷和后滚刷只需要各安装1个喷头即可达到高压冲击壁面清洗的效果。