专利名称：中央空调风管清扫机器人多自由度立体毛刷清扫装置的制作方法根据国家相关规定，建筑物内部的中央空调通风管道系统应该按国家标准要求定 期进行清洗。但是，中央空调通风管道结构复杂、尺寸形状多样，清扫难度很大。目前来看， 不论是进口的还是国产的管道清扫机器人，清扫机构普遍存在结构单一、自由度少、清扫范 围小、且通用灵活性差的缺点。一股管道清扫机器人的结构是在单自由度的升降臂上安装 一个清扫滚刷，清扫机器人每行走一次，只能清扫矩形截面管道的一个侧面的一部分，对一 个侧面的清扫就需要往返多次，容易留下死角，且对其他形状管道无能为力。这样清扫机构 用于中央空调管道清扫不仅工作强度大、效率低下、能耗成本高，而且容易造成二次污染。
3臂、前机械臂和旋转底座实现三自由度机械臂的位姿控制，达到对前机械臂上毛刷总成的 位置进行灵活调整的目的，特别是对于一些管道内部的障碍、死角，可以通过调整机械臂位 姿，改变毛刷总成的角度进行深入清扫，从而可以在清扫机器人通过的管道范围内一次性 完成对管道各个方位的清扫作业，同时也便于与针对不同管道设定的控制程序相结合，沿 设定的清扫路径和清扫顺序对管道中每个结点均做一次且仅做一次清扫作业，这种作业方 式被称为遍历清扫作业，它不仅可以避免重复清扫，大大提高清扫效率，降低能耗，减小劳 动强度，而且还可以有效避免二次污染；在需要越障时，将旋转底座与行走装置拆分即可将 整个毛刷清扫机构从行走装置上卸下，越障后又可将整个毛刷清扫机构通过旋转底座快速 与行走装置组装，操作简便。旋转底座和各关节模块分别装有驱动电机，通过控制各电机 转过的角度，调节整个毛刷清扫机构转动的角度以及毛刷总成的位置，可以实现对不同截 面通风管道的各个面同时连续进行遍历清扫作业，拐角及障碍死角部位会同时得到彻底清 扫。毛刷总成的安装座通过紧固件固定于前机械臂上，根据通风管道的形状和尺寸确定所 需毛刷本体的类型和大小后，可以方便、快捷的对毛刷进行拆装更换。可针对不同形状的通 风管道合理的选择毛刷本体的数量、布置方式和形状，灵活性和适应能力很强。本实用新 型的中央空调风管清扫机器人多自由度立体毛刷清扫装置操作简单、工作效率高、可减少 清扫时间、降低清扫成本和劳动成本，且适应能力强、清扫效果佳、不留死角、不造成二次污染。图1是本实用新型毛刷清扫装置实施例的主视结构示意图；图2是本实用新型毛刷清扫装置实施例的右视结构示意图；图3是本实用新型毛刷清扫装置另一实施例的结构示意图。图中各标号表示1、行走装置；2、毛刷清扫机构；21、旋转底座；22、上机械臂；23、前机械臂；24、 毛刷总成；211、底座驱动电机；221、肩关节销轴；222、肩关节驱动电机；231、肘关节销轴； 232、肘关节驱动电机；241、毛刷本体；242、毛刷驱动电机；243、安装座。图1和图2示出了本实用新型的一种中央空调风管清扫机器人多自由度立体毛刷 清扫装置实施例，该装置包括行走装置1和毛刷清扫机构2，毛刷清扫机构2包括上机械臂 22、前机械臂23、毛刷总成24和可作360°旋转的旋转底座21，旋转底座21装设于行走装 置1上，上机械臂22下端铰接于旋转底座21上，上机械臂22上端与前机械臂23下端铰 接，毛刷总成24装设于前机械臂23上，通过上机械臂22、前机械臂23和旋转底座21实现 三自由度机械臂的位姿控制，达到对前机械臂23上毛刷总成24的位置进行灵活调整的目 的，特别是对于一些管道内部的障碍、死角，可以通过调整机械臂位姿，改变毛刷总成24的 角度进行深入清扫，从而可以在清扫机器人通过的管道范围内一次性完成对管道各个方位 的清扫作业，同时也便于与针对不同管道设定的控制程序相结合，沿设定的清扫路径和清 扫顺序对管道中每个结点均做一次且仅做一次清扫作业，这种作业方式被称为遍历清扫作 业，它不仅可以避免重复清扫，大大提高清扫效率，降低能耗，减小劳动强度，而且还可以有效避免二次污染；在需要越障时，将旋转底座21与行走装置1拆分即可将整个毛刷清扫机 构2从行走装置1上卸下，越障后又可将整个毛刷清扫机构2通过旋转底座21快速与行走 装置1组装，操作简便。本实施例中，旋转底座21底部装设有用于驱动旋转底座21旋转的 底座驱动电机211，上机械臂22通过肩关节销轴221与旋转底座21铰接，肩关节销轴221 连有用于驱动上机械臂22转动的肩关节驱动电机222，前机械臂23通过肘关节销轴231与 上机械臂22铰接，肘关节销轴231连有用于驱动前机械臂23转动的肘关节驱动电机232， 根据转速和力矩传递的需要，在各电机与对应的销轴之间还设有变速箱，通过控制各电机 转过的角度，调节整个毛刷清扫机构2转动的角度以及毛刷总成24的位置，可以实现对不 同截面通风管道的各个面同时连续进行遍历清扫作业，拐角及障碍死角部位会同时得到彻 底清扫。毛刷总成24包括毛刷本体241、毛刷驱动电机242和安装座243，毛刷驱动电机 242固定于安装座243上，安装座243通过紧固件固定于前机械臂23上，拆装方便，可根据 通风管道的形状和尺寸确定所需毛刷本体241的类型、大小和数量，本实施例中，毛刷本体 241设有两件，且毛刷本体241为柱状球型端面刷，毛刷本体241的转轴经一对锥齿轮与毛 刷驱动电机242的输出轴连接。本实用新型的中央空调风管清扫机器人多自由度立体毛刷 清扫装置适应能力强、操作简单、工作效率高、可减少清扫时间、降低清扫成本和劳动成本， 且清扫效果佳、不留死角、不造成二次污染。图3示出了本实用新型的另一种中央空调风管清扫机器人多自由度立体毛刷清 扫装置实施例，本实施例与上一实施例基本相同，区别仅在于毛刷总成24中的毛刷本体 241设为一件，且为碟式滚刷，毛刷本体241的转轴与毛刷驱动电机242的输出轴同轴连接。 毛刷总成24更换方便，毛刷本体241的数量和形状可针对不同形状的通风管道进行合理的 选择。采用本实用新型的中央空调风管清扫机器人多自由度立体毛刷清扫装置进行中 央空调通风管道清扫作业时，先将本装置连接到机器人控制系统，根据中央空调通风管道 的口径尺寸大小选装合适的毛刷本体241，并调整毛刷清扫机构2伸缩范围及水平旋转角 度范围，根据通风管道内的污染情况设定清扫毛刷旋转速度和行走装置1的行走速度，启 动控制系统对通风管道内的各个面进行立体遍历清扫作业。当通风管道尺寸远大于清扫毛 刷的尺寸时，可以紧贴于管道一侧行走，清扫机器人走完一个行程，就可以同时完成两个侧 面的连续立体清扫作业；当管道尺寸在清扫机构伸缩旋转所达到的范围之内时，清扫机器 人可以行走于管道中间，一个行程可以同时完成三个侧面的连续立体清扫作业；当遇到风 管宽度特别大时，可以通过调整清扫机器人行走位置，增加往复行走次数，完成清扫任务。上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽 然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域 的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容 对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因 此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做 的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。