技术摘要：
本发明的爬壁清洗机器人，包括X向移动机构、Y向移动机构和清扫机构。X向移动机构包括X向支架、X向无杆气缸、两个X向有杆气缸，X向无杆气缸固定在X向支架下，X向有杆气缸固定在X向支架两端，X向有杆气缸的Z向气缸杆的底部固定有X吸盘固定板和X吸盘；Y向移动机构包括两个  全部
背景技术：
随着社会的不断发展，科学技术的迅猛发展，人类社会的不断进步，  现代都市的 摩天大楼越建越多，越建越高，而城市的灰尘污染也越发严重，  在这样的背景下，人类需要 依靠升降机平台来逐层地清洗大楼壁面，不但浪 费时间和劳动力，而且人类在清洗大楼壁 面的环境越来越恶劣和危险，本课  题来自于社会实际的需求，采用爬壁机器人进行擦洗， 降低清洗工人的劳动  强度，提高工作效率，特别是提高安全性。如今，在科学技术领先的国 家已 经采取了爬壁清洗机器人作为他们的首选工具，用来对大楼外表面进行清 理。 壁面清洗机器人是以清洗高层建筑为目的的壁面移动机器人，它的出  现将极大 降低高层建筑的清洗成本，改善工人的劳动环境，提高生产率，也  必将极大的推动清洗业 的发展，带来相当的社会效益和经济效益。因此，壁  面清洗机器人的设计和研究有着良好 的应用前景。 传统的爬壁机器人在很多方面有不足之处，如对壁面材料和形状的适应  性不强， 跨越障碍物的能力不足，体积较大，质量较重等。
技术实现要素：
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种爬壁清洗机器人，以解决现  有爬壁机 器人对壁面材料和形状的适应性不强，跨越障碍物的能力不足，体  积较大，质量较重等问 题。 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种爬壁清洗机器人，包  括X向移动 机构、Y向移动机构和清扫机构； 其中，所述X向移动机构包括一个X向支架、一个X向无杆气缸、两  个X向有杆气缸， 所述X向无杆气缸固定在所述X向支架下且所述X向无  杆气缸和所述X向支架的长度方向一 致，所述X向有杆气缸分别固定在所  述X向支架的两端，所述X向有杆气缸具有Z向气缸杆， 所述X向有杆气  缸的Z向气缸杆的底部固定有X吸盘固定板，所述X吸盘固定板上固定有  用 于吸附到待清洁墙面上的X吸盘； 所述Y向移动机构包括两个Y向支架、一个Y向无杆气缸、两个Y 向有杆气缸，所述X 向无杆气缸具有X向滑块，所述Y向无杆气缸具有Y  向滑块，所述X向滑块和所述Y向滑块垂 直连接在一起，所述Y向支架分  别固定在所述Y向无杆气缸的两端，所述Y向有杆气缸固定 在所述Y向支  架上，所述Y向有杆气缸具有Z向气缸杆，所述Y向有杆气缸的Z向气缸  杆的底 部固定有Y吸盘固定板，所述Y吸盘固定板上固定有用于吸附到待  清洁墙面上的Y吸盘； 所述清扫机构包括电机固定板、电机和滚刷，所述电机固定板固定在  所述Y向无 杆气缸上，所述电机固定在所述电机固定板上，所述电机连接着 所述滚刷。 本发明进一步设置为，所述Y向支架包括Y向主体板，所述Y向主体  板的一端垂直 4 CN 111728545 A 说　明　书 2/11 页 向下连接有用于固定在所述Y向无杆气缸端部的第一连接板，  所述Y向主体板的另一端垂 直向上连接有第二连接板，所述第二连接板的顶  部垂直连接有第三连接板，所述第三连接 板的外侧端部垂直向下连接有第四  连接板，所述Y向无杆气缸固定在所述第二连接板、第 三连接板和第四连接  板的空间内。 本发明进一步设置为，所述X向支架包括X向主体板和垂直连接在所  述X向主体板 两端的端板，所述X向无杆气缸固定在所述端板的内侧面上。  具体的，所述前端盖和所述后 端盖通过螺钉固定在所述端板的内侧面上。 本发明进一步设置为，所述X向有杆气缸包括后端盖、活塞、活塞杆、  缓冲柱塞、缸 筒和后端盖；所述后端盖固定在所述缸筒的顶部，所述前端盖  固定在所述缸筒的底部，所 述活塞位于所述缓冲柱塞内的上部空间，所述活  塞杆位于所述缓冲柱塞内的下部空间，所 述缓冲柱塞的外侧面相对所述后端  盖和所述缸筒的内侧面上下运动。另外，所述Y向有杆 气缸和所述X向有 杆气缸的结构一样。 本发明进一步设置为，所述活塞杆的外侧面上连接有两个卡环，所述  缓冲柱塞包 括上段、中段和下段，所述上段和所述下段的外径小于所述中段 的外径，所述后端盖位于 所述上段外以及所述中段上，所述上段和所述中段 的内侧面与所述活塞杆的外侧面形状 一致。 本发明进一步设置为，所述后端盖与所述上段和所述下段接触的角上  开有L形 槽，所述L形槽上固定有第一活塞密封圈；所述中段的上部外侧开  有环形槽装有第二活塞 密封圈，所述中段的中部中间固定有磁性环，所述中  段的中部外侧固定有导向环，所述中 段的下部外侧开有环形槽装有第三活塞  密封圈。 本发明进一步设置为，所述电机固定板上可拆卸地连接有管道，所述  管道的底部 固定有喷头，所述喷头向所述滚刷倾斜。 本发明进一步设置为，所述滚刷的刷毛材质为金属、橡胶、塑料或者  木纤维。 本发明进一步设置为，所述X向支架和所述Y向支架的材质为  ZAlCu5Mn，所述X向 支架和所述Y向支架的表面涂有防锈漆涂层，所述爬  壁清洗机器人的重量为20kg，每一个 所述X吸盘固定板上固定有三个所述X吸盘，每一个所述Y吸盘固定板上固定有三个所述Y吸 盘，所述X吸盘  和所述Y吸盘的直径大于等于50㎜。 本发明进一步设置为，所有所述X吸盘通过管路连接着一个两位三通 电磁阀，所 有所述Y吸盘通过管路连接着另一个两位三通电磁阀，两个所述  两位三通电磁阀通过管路 连接着单向阀，所述单向阀通过管路连接着油雾  器，所述油雾器通过管路连接着节流阀， 所述节流阀通过管路连接着过滤器， 所述过滤器通过管路连接着真空泵。 本发明进一步设置为，所述X向无杆气缸通过管路连接着一个三位五通 电磁阀， 所述Y向无杆气缸通过管路连接着一个三位五通电磁阀，所有所述  X向有杆气缸通过管路 连接着一个三位五通电磁阀，所有所述Y向有杆气缸  通过管路连接着一个三位五通电磁 阀，所有所述三位五通电磁阀通过管路连  接着油雾器，所述油雾器通过管路连接着节流 阀，所述节流阀通过管路连接  着过滤器，所述过滤器通过管路连接着气压泵。 综上所述，本发明具有以下有益效果： (1)本发明的爬壁清洗机器人采用了十字交叉的架构，通过与各种气  缸的连接实 现移动，结构紧凑，在满足所有功能的基础上尽可能简单。加之，  X向支架和Y向支架采用轻 5 CN 111728545 A 说　明　书 3/11 页 质铝材，整体质量轻； (2)本发明的爬壁清洗机器人采用十字交叉的架构，通过各种气缸的  连接实现可 控化操作和连续性移动，能对待清洗墙面进行全方面各个角度的  清洁；进一步的，增设吸 附部分和气缸运动部分的控制系统，使得整个运动 过程可控性高，运动流畅性大大提高； (3)本发明的爬壁清洗机器人采用的吸盘可以采用不同材质，应用于  各种环境， 且吸盘的吸附力稳定可靠； (4)本发明爬壁清洗机器人的滚刷可采用各种材质，以适用于不同光 洁度和粗糙 度的墙面清洁。还可以增设喷头，以应用于需要水进行清洁的墙 面； (5)本发明的爬壁清洗机器人在操作时可增设互锁控制，能进一步减  少机器人的 掉落及误操作的发生，提高操作的安全性和稳定性。 附图说明 图1为本发明实施例的主视剖面图； 图2为图1的局部放大图； 图3为本发明实施例的左视图； 图4为本发明实施例的俯视图； 图5为吸附部分气路图； 图6为气缸运动部分气路图； 图7为PLC控制面板； 图8为PLC的I/O口分配图； 图9为PLC梯形图之一； 图10为PLC梯形图之二； 图11为PLC梯形图之三； 图12为PLC梯形图之四； 图13为PLC梯形图之五； 图14为PLC梯形图之六。 其中，100、真空泵；200、过滤器；300、节流阀；400、油雾器；500、  单向阀；600、X吸 盘；700、Y吸盘；800、气压泵； 1、X向有杆气缸；1-1、前端盖；1-2、活塞；1-3、活塞杆； 1-4、缓冲柱塞；1-4-1、上段；1-4-2、中段；1-4-3、下段；1-5、缸筒；  1-6、后端盖；1- 7、第一活塞密封圈；1-8、第二活塞密封圈；1-9、磁性环；  1-10、导向环；1-11、第三活塞密封 圈； 2、X向无杆气缸；3、Y向有杆气缸；4、Y向无杆气缸；5、X向支架；  5-1、X向主体板；5- 2、端板；6、X吸盘固定板； 7、Y向支架；7-1、Y向主体板；7-2、第一连接板；7-3、第二连接板；  7-4、第三连接 板；7-5、第四连接板； 8、Y吸盘固定板；9、电机固定板；10、电机；11、联轴器；12、滚刷；  13、管道；14、喷 头。 6 CN 111728545 A 说　明　书 4/11 页