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北京市西城区广安门
内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:全自动擦窗机器人
学校名称:沈阳航空航天大学
参赛队伍:PM2.5
参赛学生:孙烨培 商丹 赵艳  
指导老师:姜阳  

详细说明

一种可越障的全自动擦窗机器人,其特征在于,包括主体结构与擦洗结构;其中擦窗机器主体结构包括:主体外壳,电源模块,电机,升降机构,吸盘。电机设置于主体结构内侧;升降机构设置于左右主体各自上表面;电源模块与电机相连接;电机带动升降机构上下移动。擦窗机器人擦洗结构包括:刮水板,圆柱型齿条,齿轮,齿条固定装置,电机。

齿条固定装置分别设置于机器人主体结构的外侧;半圆柱齿条经齿条固定装置固定于两主体上方;刮水板与齿条内啮合于两主体之间,进行往复运动以达到清洁目的;齿轮与半圆柱型齿条外啮合于齿条两端以控制主体间距。

升降机构包括电机控制部件和丝杆,电机控制部件分别设置于两主体内,与电机驱动相连接,并带动丝杆转动,从而实现升降功能,调整半圆柱型齿条两端高度。电源模块为大容量充电模块;两主体外壳均呈相同尺寸的长方体;主体外壳顶部均设有把手。吸盘个数为8个,左右两主体各4个。半圆柱型齿条为四根,平行分布于两主体上方。两主体外壳内部设有一层电路板夹层,电源模块与电机均设置于电路板夹层内。擦窗机器人主体还包括—喷水结构,包括水箱,水管,水泵,以及喷嘴;其中,水箱设置于主体内部,水管的两端通过水泵设置于水箱内,喷嘴设置于刮水器一侧。刮条和清洁布共同安装在可旋转的三棱柱上,可以在清洁时快速的切换。

一种可越障的全自动擦窗机器人的操作方法包括括移动方法,越障方法与转向方法。

    移动方法的步骤包括:使擦窗机器人移动至一无障碍无接缝的平整工作平面;位于前方的主体吸盘吸附于工作平面;位于后方的主体吸盘松开工作平面,并由升降装置向上抬升微小高度;后方主体向前方主体靠近,并在靠近后吸紧工作平面;前方主体吸盘松开工作平面,并由升降装置向上抬升微小高度;前方主体向前移动,移动至工作最大跨度时停止移动,并吸紧工作平面;清洁装置开始工作,清洁装置清洁完毕后,重复步骤。

    越障方法的步骤包括:使擦窗机器人移动至一存在凸起障碍的工作平面;位于前方的主体前沿触碰到障碍时停止移动;位于后方的主体吸盘松开工作平面,并由升降装置向上抬升微小高度;后方主体向前方主体靠近,并在靠近后吸紧工作平面;前方主体吸盘松开工作平面,并由升降装置向上抬升可越障的高度;前方主体向前移动,移动至工作最大跨度时停止移动,并吸紧工作平面;后方主体吸盘松开工作平面,并由升降装置向上抬升可越障的高度;后方主体向前方主体靠近,并在跨越障碍后吸紧工作平面。

    转向方法的步骤包括:其中一个主体吸附于工作表面,另一主体脱离工作表面吸附于工作面的主体转动其中心轴,使主体上部和下部吸盘发生相对转动;当另一主体转动到合适位置时停止旋转,并使该主体吸附于工作表面开始清洁。



一种可越障的全自动擦窗机器人的越障方法步骤包括:使所述的一种可越障的全自动擦窗机器人移动至一存在凸起障碍的工作平面。位于前方的主体前沿触碰到障碍时停止移动。位于后方的主体吸盘松开工作平面,并由升降装置向上抬升微小高度。后方主体向前方主体靠近,并在靠近后吸紧工作平面。前方主体吸盘松开工作平面,并由升降装置向上抬升至可越障的高度。前方主体通过齿条向前移动,移动至工作最大跨度时停止移动,并吸紧工作平面。后方主体吸盘松开工作平面,并由跨越到另一侧主体的升降装置向上抬升至可越障的高度。后方主体向前方主体靠近,并在跨越障碍后吸紧工作平面。

一种可越障的全自动擦窗机器人的转向方法:首先移动至可转动平面,主体a吸盘减压吸附于工作表面,主体b吸盘增压使其脱离工作表面,主体a的电机减速箱c工作,通过齿轮啮合使主体a上下部分发生相对转动,待转动到合适位置时,主体b吸盘减压,吸附于工作表面,可以进行清洁工作。


一种可越障的全自动擦窗机器人,针对有窗框的小面积老式窗户以及高层大面积落地窗的内外清洁问题,将人工智能运用至日常清洁工作中,能够自动规划清洁路线,自动识别并跨越窗框等障碍,实现全自动清洗。通过智能交互系统,能够随时将工作信息反馈给用户,更加方便快捷,并配有遥控,手动调整姿态,以应对偶发的故障。 还具有一定的辅助功能,不仅可以清洗玻璃窗,对于室内的衣柜餐桌,只需要更换不同的清洁剂与清洁布即可,功能多样且灵活,实用性强。


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