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智能幕墙清洗-让城市更美

作品介绍 | 竞赛组委会| 2021-06-25 22:57:20

1、作品名称

智能幕墙清洗-让城市更美

2、作品分类

智能科技产品设计

3、作品描述

本发明依托于家务劳动、生活息息相关的家庭智能机器人这两个方面,并结合当下高层玻璃幕墙清洗存在的弊端从而设计的一种新型绳索悬挂框架式幕墙清洗机器人。当前玻璃幕墙清洗主要采用传统的人工吊篮式高层幕墙清洗。这种清洗方式不仅效率低,成本高,而且非常危险。 本产品共有4大创新点:全新的驱动方式;系统工作模式;显著的越障能力;清洁的供水装置。且有“生态环保”,“经济”,“技术”三大优势。 基于低成本、产品化的考虑,本机器人楼顶安全保护装置与楼顶轨道吊索系统融合,并采用旋翼式吸附系统,充分提高了对壁面的适应能力。整个系统由2部分构成:吊篮式玻璃幕墙清洗机器人本体、玻璃顶端悬挂吸盘。其中机器人本体包括5个子系统:控制系统、吸附系统、清洗系统、清洗液循环系统及本体框架。顶端的四个固定的无刷电机组成一套合理的吸附系统,使得吸附稳定,并且可调节吸附力度,辅助旋转毛刷来进行清洁,毛刷由直流电机通过齿轮驱动,可调节擦洗强度以及速度,通过四个角的电磁阀所控制的水气喷雾,从而达到清洁的目的,刮板可上下活动做到全方位清洁,及其两端带有电机来拉动绳索。 本装置利用微型处理器技术,对户外玻璃墙壁进行清洁,实现高度自动化,同时人工实时监测,利用数据统计,减少清洁时间,有效提高工作效率和人工成本,并且可以与智能化家居实现一体化。在节约了较高的人力成本的同时,可以很大程度上解决幕墙高层幕墙的清洗状况。

4、创意来源

随着现代化城市的飞速发展,城市中的高层建筑拔地而起。高层建筑建设的一方面,在设计创新上积极运用新结构、新技术以及新材料,发挥着现代化都市的美观性的装饰。另一方面,高层建筑的在大面积采用新材料和新技术的同时也面临着美化背后的自然侵蚀的污垢问题。高层建筑群在为城市形象铸就城市景观之时,环境中的自然风吹日晒及人们不良生活方式对城市环境的污染排放,加剧了建筑本身的污垢。现阶段,城市发展中的摩天建筑群成为现代都市一道城市形象的景观,尤其是商业中心的建筑群多为高层建筑,建筑表面材料多以玻璃幕墙和钢、铝等材料为主的结构进行装饰,在采光性和实用美观性的背后,也反映出风吹日久后的清洗任务。玻璃幕墙面积在建筑的立面几十米到几百米之间,衔接处无任何可攀爬的支撑结构。在传统清洗建筑外墙时,通常采用人工作业,利用升降台或吊篮承载城市的“蜘蛛人”进行清洗。人在高空中一旦遇到气流就会失去平衡,因此,在这个过程中人常常伴随着危险发生,对此类工作环境,人身安全是受到相当大的威胁。为此,急需一种人工智能替代人的方式进行完成清洗作业,一种智能家居幕墙清洗机器人就是在这样的背景下应运而生。

5、运行环境(所需操作系统、硬件、软件等)

创新点: 1.全新的驱动方式:绳索悬挂框架式真空吸附爬壁驱动模式。 2.系统的工作模式:利用微型处理器技术,对户外玻璃墙壁进行清洁,实现高度自动化,同时人工实时监测,有效提高工作效率和人工成本,并且可以与智能化家居实现一体化。 3.显著的越障能力:充分利用了弹簧的伸缩能力,为机器越障提供了减震的效果。 4.清洁的供水装置:安装雾化喷头,自来水管与水源直接连接,清洁。 技术特点优势: 整体设计节能环保,结构简单高效,成本低廉,适合普遍推广,其中的供水装置能够为中国节水尽一份力,发展生态建设。 适用范围:由于结构简单,操作便捷,成本低廉,适用于个人智能家居和城市一体化幕墙。 部分功能介绍 1旋翼:提供吸附力。 2.舵机:固定减速电机。 3.电机:提供动力,是旋翼保持旋转。 4.万向轮:使机器在玻璃上稳定运行,增强机器越障能力。 5.吸盘:进行擦洗工作。 6.雾化喷头:以一定的大气压喷洒水 运行方式: 该智能家居幕墙清洗机器人由机身后电机启动的4个旋翼提供强有力的吸附力,使机器吸附在玻璃表面上,同时万向轮和弹簧为机器提供强有力的越障能力,雾化喷头进行喷洒,吸盘进行擦洗,全方位自动摄像头提供视野,同时机器上的感应器进行数据监测,最后,机器顶端由定滑轮固定绳索使机器在高空平稳运行。


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