[0004] 针对上述问题，本发明提出了一种体积小、成本低、结构巧妙的墙面清洗机器人及其在墙面进行清洁与移动的方法，可用作墙面或玻璃面的清洗工作。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] 本发明一种墙面清洗机器人，包括左机身、右机身、双臂机构、升降机构、平移机构、清洁机构和真空吸附机构；所述的左机身与右机身平行布置；一个双臂机构装配在左机身与右机身的前端，另一个双臂机构装配在左机身与右机身的后端；所述升降机构位于左机身的右侧；所述平移机构位于右机身的左侧；所述的真空吸附机构布置在左机身和右机身上；所述的清洁机构装配在左机身和右机身前端；所述的左机身和右机身的前端以及后端均固定有底部吸盘。
[0007] 所述的双臂机构包括左长臂、右长臂、电动缸一、电动缸二和爬行脚吸盘；所述左长臂中部的球状凸起与左机身构成球面副；所述右长臂中部的球状凸起与右机身构成球面副；所述左长臂的内端与右长臂的内端与连接件两端分别构成球面副；所述电动缸一的壳体与左长臂的外端铰接，且电动缸一的壳体与左长臂靠近外端位置处通过弹簧一连接；所述电动缸二的壳体与右长臂的外端铰接，且电动缸二的壳体与右长臂靠近外端位置处通过弹簧二连接；所述电动缸一的推杆一与一个爬行脚吸盘铰接；所述电动缸二的推杆二与另一个爬行脚吸盘铰接。
[0008] 所述的升降机构包括电机一、升降机构外壳、齿轮一、齿条一和连杆一；所述升降机构外壳固定在左机身的右侧壁上；所述的电机一固定在升降机构外壳内；所述齿轮一固定在电机一的输出轴上；所述的连杆一穿过升降机构外壳，并与升降机构外壳构成滑动方向垂直于连杆一的滑动副；固定在连杆一两端的两个套环空套在两个双臂机构中的左长臂靠近内端位置处；所述的齿条一垂直于连杆一设置，并固定在连杆一上；所述的齿轮一与齿条一构成齿轮副。
[0009] 所述的平移机构包括电机二、平移机构外壳、齿轮二、齿条二和连杆二；所述平移机构外壳固定在右机身的左侧壁上；所述的电机二固定在平移机构外壳内；所述齿轮二固定在电机二的输出轴上；所述的连杆二穿过平移机构外壳，并与平移机构外壳构成滑动方向平行于连杆二的滑动副；固定在连杆二两端的两个套环空套在两个双臂机构中的右长臂靠近内端位置处；所述的齿条二平行于连杆二设置，并固定在连杆二上；所述的齿轮二与齿条二构成齿轮副。
[0010] 所述的真空吸附机构包括真空泵一、真空泵二、气管一和气管二；所述的真空泵一固定在左机身上；所述气管一的输入端与真空泵一的抽气口连接；所述气管一的输出端与四个爬行脚吸盘均连接；所述的真空泵二固定在右机身上；所述气管二的输入端与真空泵二的抽气口连接；所述气管二的输出端与四个底部吸盘均连接。
[0011] 优选地，所述的清洁机构包括连杆三、电机三、电机四和毛刷；所述左机身和右机身的前端盖上均固定有一个电机三；两个电机三的输出轴与两根连杆三的一端分别固定；两个连杆三的另一端均固定有电机四；两个电机四的输出轴上均固定有毛刷。
[0012] 优选地，所述连杆四的两端与清洁机构的两个连杆三中部分别铰接。
[0013] 优选地，所述左机身的后端盖上和右机身的后端盖上均固定有L型连杆；两个L型连杆上均铰接有滑轮。
[0014] 优选地，所述左机身的左侧壁上固定有电机五；所述电机五的输出轴与两个电动缸一的壳体均通过细绳相连；所述右机身的右侧壁上固定有电机六；所述电机六的输出轴与两个电动缸二的壳体均通过细绳相连。
[0015] 更优选地，所述的细绳为钢丝绳。
[0016] 所述的电机一、电机二、电机三、电机四、电机五、电机六、电动缸一、电动缸二、真空泵一和真空泵二均与控制器电连接，受控制器控制。
[0017] 该墙面清洗机器人在墙面进行清洁与移动的方法，具体如下：
[0018] 在墙面进行清洁的过程如下：
[0019] 将四个底部吸盘和四个爬行脚吸盘与墙面贴合，启动真空泵一和真空泵二，将四个底部吸盘和四个爬行脚吸盘与墙面之间的空气抽离形成真空状态，使四个底部吸盘和四个爬行脚吸盘吸附在墙面上；启动电机四和电机三，电机四带动毛刷旋转进行清洁作业，两个电机三带动两个连杆三同步反复正转或反转。
[0020] 当清洁完一个区域后，在墙面上前进的过程如下：
[0021] 真空泵一停止抽气，四个爬行脚吸盘脱离墙面；升降机构中的电机一正转，固定在电机一输出轴上的齿轮一转动，带动齿条一向下运动，与齿条一固定的连杆一随之向下运动；由于连杆一的两端与两个左长臂连接，左长臂又与右长臂连接，使得连杆一向下运动带动两个左长臂和两个右长臂的内端同步向下运动，从而使得两个电动缸一和两根电动缸二向上运动，带动四个爬行脚吸盘向上运动；此时，平移机构中的电机二正转，固定在电机二输出轴上的齿轮二转动，带动齿条二向后运动，与齿条二固定的连杆二随之向后运动，使得连杆二向后运动带动两个左长臂和两个右长臂的内端同步向后运动，从而带动四个爬行脚吸盘向前运动；此时，电机一反转，使四个爬行脚吸盘向下运动直至抵压在墙面上；然后，启动真空泵一，使四个爬行脚吸盘稳定吸附在墙面上；接着，真空泵二停止抽气，四个底部吸盘脱离墙面；电机一继续反转，带动齿条一向上运动，带动连杆一向上运动，连杆一带动两个左长臂和两个右长臂内端同步向上抬起，从而带动左机身与右机身向上抬起，电机一停转；电机二反转，带动连杆二向前运动，连杆二带动两个左长臂和两个右长臂内端同步向前运动，从而带动左机身和右机身向前运动；当左机身和右机身运动到位后，电机二停转；电机一正转，带动齿条一向下运动，使得连杆一带动两个左长臂和两个右长臂内端同步向下运动，从而带动左机身与右机身向下运动，直至四个底部吸盘抵压在墙面上，电机一停转；真空泵二启动，使四个底部吸盘吸附在墙面上。
[0022] 在墙面上后退的过程如下：
[0023] 真空泵一停止抽气，使得四个爬行脚吸盘脱离墙面；升降机构中的电机一正转，使得四个爬行脚吸盘向上运动；此时，平移机构中的电机二反转，带动四个爬行脚吸盘向后运动；然后，电机一反转，使得四个爬行脚吸盘向下运动直至抵压在墙面上；启动真空泵一，使四个爬行脚吸盘吸附在墙面上；接着，真空泵二停止抽气，四个底部吸盘脱离墙面；电机一反转，带动左机身和右机身向上抬起；电机二正转，带动左机身和右机身同步向后运动至指定位置；电机一正转，带动左机身和右机身向下运动直至四个底部吸盘抵压在墙面上；最后，启动真空泵，使四个底部吸盘吸附在墙面上。
[0024] 在墙面上向左移动的过程如下：
[0025] 真空泵一停止抽气，同时电机一正转带动连杆一向下运动，使两个左长臂和两个右长臂向上运动脱离墙面；此时两个电动缸伸长推杆一，直至左侧两个爬行脚吸盘抵压在墙面上，两个电动缸二收缩推杆二，使得右侧两个爬行脚吸盘收缩，同时位于右机身右侧的电机六正转，拉动钢丝绳使得两个电动缸二左摆，直至右侧两个爬行脚吸盘抵压在墙面上；启动真空泵一，使四个爬行脚吸盘吸附在墙面上；此时真空泵二停止抽气，四个底部吸盘脱离墙面；电机一反转，带动左机身和右机身向上抬起；此时两个电动缸一收回推杆一，两个电动缸二伸长推杆二，同时位于右机身右侧的电机六反转，由于与两个推杆一相连的两个爬行脚吸盘吸附在墙面上，与两个推杆二相连的两个爬行脚吸盘也吸附在墙面上，两个电动缸一和两个电动缸二带动左机身和右机身同步向左运动；运动到位后，电机一正转，带动左机身和右机身向下运动直至四个底部吸盘抵压在墙面上；真空泵二启动，使四个底部吸盘吸附在墙面上。
[0026] 在墙面上向右移动的过程如下：
[0027] 真空泵一停止抽气，同时电机一正转带动连杆一向下运动，使两个左长臂和两个右长臂向上运动脱离墙面；此时两个电动缸二伸出推杆二，直至右侧两个爬行脚吸盘抵压在墙面上，两个电动缸一收缩推杆一，使得左侧两个爬行脚吸盘收缩，同时位于左机身左侧的电机五正转，拉动钢丝绳使得两个电动缸一右摆，直至左侧的两个爬行脚吸盘抵压在墙面上；启动真空泵一，使四个爬行脚吸盘吸附在墙面上；此时真空泵二停止抽气，四个底部吸盘脱离墙面；电机一反转，带动左机身和右机身向上抬起；两个电动缸二收回推杆二，两个电动缸一伸长推杆一，同时位于左机身左侧的电机五反转，两个电动缸一和两个电动缸二带动左机身和右机身同步向右运动；运动到位后，电机一正转，带动左机身和右机身向下运动直至四个底部吸盘抵压在墙面上；真空泵二启动，使四个底部吸盘吸附在墙面上；至此完成机器人的向右运动。
[0028] 本发明具有的有益效果是：
[0029] 本发明将两个左长臂和两个右长臂通过球面铰接的方式铰接在左机身和右机身上，且前端左长臂和两个右长臂之间、后端左长臂和两个右长臂之间也通过球面铰接的方式铰接，使两个左长臂和两个右长臂的运动空间更大，更灵活多变，更好调节；通过齿轮、齿条配合的方式来调整两个左长臂和两个右长臂的位置，以实现两个左长臂和两个右长臂的前进与后退以及升降，从而实现本发明机器人的前进与后退；通过真空泵一和真空泵二吸附底部吸盘和爬行脚吸盘内的空气，使机器人能稳定吸附在墙面/玻璃面上；通过电动缸一、电动缸二、电机五和电机六配合来实现机器人的左/ 右横移；通过电机三和连杆三实现毛刷公转，电机四实现毛刷自转，使得毛刷作业面积大；通过连杆四连接两根连杆三，提高毛刷作业时的稳定性。可见，本发明具有结构简单、巧妙的优点，且体积小，成本低，具有良好的稳定性和高效的工作性能，可用于代替人工进行危险环境内的墙面/玻璃面清理工作。
