随着科技进步,城市高楼普遍采用既美观又明亮的玻璃幕墙,但灰尘、粉尘极易粘附。因此幕墙清洗成了棘手难题。传统清洗多采用人工作业,靠升降平台或吊绳悬挂由工人进行高空清洗,该作业方式危险系数高、效率低、成本高。基于此本团队研究出一种可全自动进行玻璃幕墙的清洗的机器人—玻璃幕墙清洗“蜘蛛侠”,该机器人主要由爬行机构和清洗机构两部分组成,爬行机构完成在玻璃幕墙上行走,并具有越障能力;清洗机构完成清污工作。
因此玻璃幕墙清洗“蜘蛛侠”可以用来代替传统劳动密集型高强度、高危险、高成本的人工作业方式,具有创新性。实现了高效、节能、环保、低价的目标,为全国文明城市建设谋福利。超级玻璃幕墙清洗“蜘蛛侠”由爬行机构和清洗机构两部分组成。
爬行机构在电机的带动下,通过足端的真空吸盘使清洗机在玻璃幕墙上爬行,通过清洗机构达到清洗玻璃的目的。爬行机构采用八足行走方式,机器两侧分别有2对,4只“脚”,且两侧对称分布,以一对足为研究对象,根据足端轨迹进行四杆机构设计,设计出单足的四杆机构,并进行轨迹放大,设计出行走部分机构运动示意图,八足爬行,两对四足交替爬行实现清洗机的移动,即爬行的过程中任意时刻至少有四个足端的吸盘在玻璃幕墙上固定。该行走机构中原动件为曲轴,曲轴被电机带动并通过齿轮系进行减速,最后带动清洗机器人的八个“足”完成爬行工作。
机器的清洗机构部分设置了三种清洗设施:玻璃刮刮洗、抹布立筒、抹布横筒。当行走机构足端处于水平位置,由清洗电机带动抹布立筒,进行清洗作业,并配合玻璃刮和横筒共同完成彻底清洗、干净高效。
实际生活中,玻璃幕墙上玻璃与玻璃之间、墙壁与墙壁之间不是全是平面,还有一些固定障碍物,所以实际应用中机器必须有很好的越障能力。对此超级玻璃幕墙清洗“蜘蛛侠”采用八足行走机构,实现建筑幕墙固定障碍处的完美越障;采用气动吸盘垂直吸附机械结构,实现重力作用下安全稳定自由行走;三重保障即滚动圆筒、清洗立筒、洗刮器,清洗彻底,干净高效;清洗作业不需工人高空作业,大大降低清洗工人的事故率。
超级玻璃幕墙清洗“蜘蛛侠”具有功能齐全,清洗干净快捷,没有危险等众多优点。可以实施对高楼玻璃幕墙的清洗、除尘等工作以及可以实现对高大广告牌的清洗、除尘工作,具有十分广阔的应用前景,值得大力推广。