JPH02280884A - 清掃用ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は特に壁面を自走して該壁面を清掃する清掃用
ロボットに係り、その清掃装置と走行装置とを連結する
アーム部構造に関する。

〔従　来　技　術〕

従来大型タンク等の壁面を清掃するロボットは、その本
体が電磁力により鉄板製壁面に吸着するものと、排気フ
ァンにより負圧を発生させることにより本体が壁面に吸
着するものとが存在した。そしてその走行装置が、該壁
面を走行しつつブラシ等を回転させてその壁面を清掃す
るものである。この清掃のための回転ブラシは壁面走行
装置と一体をなし、壁面走行装置内に設けられ、または
それに近接して位置されていた。従って、走行装置の下
面と清掃用回転ブラシの下面とは常に同一に保持されて
いた。

〔解決しようとする課題〕

ところが、走行装置と回転ブラシとを近接しあるいは走
行装置内に回転ブラシを設けると、壁面上に昇降用梯子
等がある場合、それと壁面の間にロボットが入らず、そ
の部分を清掃することが困難である欠点があった。これ
はロボットの走行装置自体が壁面吸着用の各種機器を備
える必要性から比較的その厚みを（高さ）厚くせざるを
得す、その結果狭小な場所に進入することが困難である
からである。

又、走行装置の下面と清掃ブラシの下面とは常に同一面
とは限らないため、回転ブラシが壁面に接触せず、そこ
を清掃できない場合も存在する。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明は上記の問題点を解決するために、走行装
置と清掃装置とを互いに分離して配置し、それらの間を
アームで連結し、該アームを介して、清掃装置が壁面に
常に接触するようにしたものであり、その要旨は次のと
おりである。

本発明の清掃用ロボットは、少なくとも壁面に吸着して
該面上を走行する走行装置ｌと、走行装置１に取付けら
れて走行面を清掃する清掃装置２とを具備する。ここに
おいて本発明の特徴とすることろは、アーム３の先端を
被清掃面に沿って揺動させるアーム駆動部８を前記走行
装置１に設ける。それと共に清掃装置２の高さを走行装
置１の全体の高さよりも低くする。更に、走行装置１と
その吸着位置から離れて配置された清掃装置２との間を
アーム駆動部８を介してアーム３で連結する。そして、
少なくともアーム３の中間部および先端部を走行装Ｗ１
の高さよりも低くできるようにアーム３を突出させたも
のである。

次に特許請求の範囲第２項記載の発明は、上記構成に加
えアーム３が被清掃面に直交する方向に回動するように
アーム３の一端及び他端を走行装置１．清掃装置２に枢
着し、清掃装置２が被清掃面に押圧されるように付勢し
て弾性体４を両枢着部に夫々取付けたものである。

次に特許請求の範囲第３項記載の発明は、前記第２項の
発明の構成に加えて、アーム３と走行装置１．清掃装置
２との間の相対回転を係脱自在にロックするロック装置
５．６をアーム３と走行装置１．清掃装置２との間に設
けたものである。

〔作　　　用〕

従って本清掃用ロボットによれば、走行装置１を走行さ
せつつアーム駆動部８を駆動させることにより、アーム
３を揺動させつつ移動して清掃することができる。それ
により比較的小さな清掃装置２で迅速に広い範囲を清掃
することができる。又、昇降用ラダーと壁面との間に清
掃装置２のみを挿入してその部分を清掃することが可能
となる。

〔実　施　例〕

次に図面に基づいて本発明の実施例につき説明する。

第１図は本装置の斜視図であり、第２図はその平面図、
第３図は同側面図、第４図は本発明のアーム３の内部を
示し、第５図は第４図の■−■矢視断面図である。この
実施例の清掃装置は第１図に示す如く壁面を自走する走
行装置１と該走行装置１に揺動体７及びアーム３を介し
て連結された清掃装置２とを有する。走行装置ｌは各種
公知の壁面走行ロボットを用いることができるが、この
実施例のロボットは走行装置の１本体の下面に４つの吸
着パッド９が設けられている。この吸着パッド９は一例
として第１０図に示す如く比較的柔らかいゴム材からな
るスカート状のスカート２２と、その内側に設けられ比
較的硬いゴム材からなる片当りゴム２３とを有する。こ
の片当りゴム２３は走行面上を片当りするようにその環
状の下面が傾斜して取付けられている。そして、吸着パ
ッド９は第１図及び第２図においてその内部が吸引パイ
プ１１により吸引され負圧を発生させると共に、パッド
駆動モータ部１０により正転及び逆転するものである。

第１図において右側に位置する一対のパッドと、左側に
位置する一対の吸着パッド９とは夫々対をなし、各封缶
に同一の回転をなすように両回転軸間がタイミングベル
トで連結されている。

そして左列のパッド対の正転駆動と右列のパッド対の逆
転駆動とにより前進し、夫々が逆の場合には後退する。

又、両者とも正転駆動の場合にはロボットが右回りに向
きを変え、逆の場合は左回りに向きを変える。次にこの
走行装置１の先端部の上面にはアーム駆動部８が設けら
れている。このアーム駆動部８は第６図に示す如く、内
部に減速機付モータ１８が設けられ、その出力軸上端が
揺動体７の一端に連結されている。

そして、アーム駆動部８内のエンコーダ１９及び図示し
ない外部に設けられた制御装置により揺動体７が第１図
に示す如＜、１８０　°の範囲で任意の幅に左右へ揺動
するように構成されている。

次に、揺動体７の他端にはアーム３の一端が枢着されて
いる。揺動体７は第１図、第３図に示す如く、への字状
に折り曲げ形成され、その先端はほぼアーム駆動部８の
基部の高さに位置されている。アーム３と揺動体７とは
ビン１２ヲ介して枢着され、その枢着部には一対の弾性
体４が第２図及び第４図の如く設けられ、それによりア
ーム３の先端を清掃面側に付勢している９また揺動体７
の先端部には第４図及び第５図に示す如くその外周に歯
部１６が形成され、該歯部１６の歯溝にロッド１５の先
端が係脱自在に嵌入するように構成している。このロッ
ド１５は第４図に示す如くリンクを介して電磁プランジ
ャ１３の軸に連結され、その０Ｎ１０ＦＦ動作に応じて
ロッド１５が歯部１６の溝に係脱し、それらによりロッ
ク装置６を構成する。そしてこのロック装置６により揺
動体７とアーム３との交角を任意の角度に固定すること
ができる。次に、アーム３の先端には清掃装置２が第１
図〜第５図の如くピン１２を介して枢着されている。こ
の枢着部もアーム３と揺動体７との枢着部と同様に、一
対の弾性体４が設けられ、それにより清掃装置２を清掃
面側に付勢している。それと共に、清掃装置２の後端に
は歯部Ｉ６が形成され、その歯溝にロッド１５の先端が
係脱自在に嵌入する。次に、清掃装置２は第７図及び第
８図に示すようにその本体の下面に一対の回転ブラシ１
７と、該回転ブラシ１７の上端に固定された多数の水車
羽根２）とを有する。この水車羽根２）はノズル２０か
ら噴射する水により回転し、それにより回転ブラシ１７
を駆動する。夫々の回転ブラシ１７は互いに逆方向に回
転する。なお、第９図は水車羽根２）の断面図であり、
この水車羽根２）はカブラン水車の羽根のように形成さ
れている。

〔変　形　例〕

次に第１１図は本発明のロボットのアーム部の第２実施
例であり、この実施例では前記第１実施例に加えて、清
掃装置２とアーム３との間に中継アーム２４が設けられ
ている。そしてこの中継アーム２４に清掃装置２の軸２
７が枢着されている。この軸２７はアーム３のビン１２
（Ｙ軸）に直交する方向（Ｘ軸）に位置され、その軸２
７の回りに清掃装置２を回動自在に支持している。そし
て中継アーム２４に突設されたバネ用腕２５と清掃装置
２との間にバネ２６が位置され、月由状態で清掃装置２
が図の状態に保持される。そして、被清掃面がＹ軸方向
沿って湾曲している場合には、前記弾性体４の押圧力に
より、清掃装置２が前記軸２７のまわりを回転し、その
湾曲面に清掃装置の接触面が馴染んで接触するように構
成している。

〔実施例の作用〕

次に、本発明のロボットの作用につき説明する。先ず、
第１図において吸引パイプ１１にサクションホースの一
端が取付けられ、その他端がブロアーに連結されている
。それと共に、清掃装置２に給水ホースが連結され更に
、パッド駆動モータ部ｌｏ　、アーム駆動部８及びアー
ム３の電磁プランジャ１３を制御する制御ケーブルが走
行装置１に連結される。そして、走行装置１の吸着パッ
ド９が壁面あるいは床面に吸着され、夫々のパッド駆動
モータ部１０を駆動して前進及び後退、回転等をさせな
がら、揺動体７を揺動駆動する。そして、清掃装置２の
回転ブラシ１７を水噴射により回転させて、壁面を洗浄
するものである。壁面がタンク等の場合には、その内周
面に沿って第３図に示す如くアーム３及び清掃装置２が
適宜角度に折り曲げられ、回転ブラシ１７の端面が常に
その壁面に接触するようになる。この状態で走行装置工
を前進又は後退させつつ、揺動体７を揺動駆動すれば、
広い範囲に渡り壁面を迅速に清掃することができる。な
お清掃装置２はその回転ブラシに替えて吸引ノズルを設
けてもよい。

次に、タンクの壁面等に設けられた作業員が昇降するた
めのラダーの存在する壁面を清掃するには、第１図にお
いて清掃装置２を図の位置から左方に又は右方に９０″
移動させ、清掃装置２をラダーと壁面との間に挿入する
。そして、アームを揺動させることなく、走行装置ｌを
走行させることにより、ラダー下面を容易に清掃し得る
。

〔発明の効果〕

本発明の清掃用ロボットは、走行装置１の高さよりも低
い清掃装置２を有し、その清掃装置２と走行装置１との
間をアーム３で連結すると共に、該アーム３をアーム駆
動部８により被清掃面に沿って揺動させるように構成し
たから、清掃装置２を昇降用ラダーと壁面との間に挿入
させ、その部分を清掃することができる。又、アーム駆
動部８によりアーム３を揺動させつつ走行装置ｌを走行
させることにより、１回の走行動作で広い範囲に渡り清
掃することができ、清掃作業の作業能率を向上させ得る
。

次に、特許請求の範囲第２項記載の発明は、アーム３の
一端及び他端を走行装置１．清掃装置２に枢着し、両枢
着部を弾性体４により付勢したから、常に清掃装置２が
被清掃面に押圧され、被清掃面が曲面を形成していても
、そこを確実に清掃することができる。

しかも本構造は、弾性体４を用いるという極めて簡単な
構成からなるにも拘わらず、被清掃面の湾曲変化に追随
し、その面を隈無く確実に清掃することができる。

次に特許請求の範囲第３項記載の発明は、アーム３と、
走行装置１．清掃装置２との間の相対回転を係脱自在に
ロックするロック装置５゜６をアーム３と走行装置１．
清掃装置２との間に設けたものである。それにより一定
の平面又は曲面を清掃する際に、清掃装置２の接触面を
被清掃面に合致させて安定的に保持し、そこを迅速かつ
容易に清掃することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本ロボットの斜視図であり、第２図はその平面
図、第３図は同側面図、第４図は本発明のアーム３の内
部を示し、第５図は第４図のＶ−Ｖ矢視断面図、第６図
はアーム駆動部８の縦断面図、第７図は清掃装置２の一
部破断平面図、第８図は同側面図、第９図は水車羽根２
）の断面図、第１０図は吸着パッド９の縦断面略図、第
１１図は本ロボットのアーム部の他の実施例。 １・・・走行装置　　　　２・・・清掃装置３・・・ア
ーム　　　　　４・・・弾性体５．６・・・ロック装置
　７・・・揺動体８・・・アーム駆動部　　９・・・吸
着パッド１０・・・パッド駆動モータ部 １１・・・吸引パイプ　　　１２・・・ピン１３・・・
電磁プランジャ　１４・・・Ｏリング１５・・・ロッド
　　　　　１６・・・歯部１７・・・回転ブラシ　　　
１８・・・減速機付モータ１９・・・エンコーダ　　　
２０・・・ノズル２）・・・水車羽根　　　　２２・・
・スカート２３・・・片当りゴム　　　２４・・・中相
アーム２５・・・バネ用腕　　　　２６・・・バネ２７
・・・軸 代理人　　弁理士　窪１）　卓美 第 図 第 図 第 ｉ。 図 とΦ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも壁面に吸着して該面上を走行する走行装
   置（１）と、該走行装置（１）に取付けられ前記走行面
   を清掃する清掃装置（２）とを具備するものにおいて、
   アーム（３）の先端を被清掃面に沿って揺動させるアー
   ム駆動部（８）を前記走行装置（１）に設けると共に、
   前記清掃装置（２）の高さを前記走行装置（１）の全体
   の高さよりも低くし、前記走行装置（１）とその吸着位
   置から離れて配置される前記清掃装置（２）との間を前
   記アーム駆動部（８）を介して前記アーム（３）で連結
   すると共に、少なくとも該アーム（３）の中間部及び先
   端部を前記走行装置（１）の高さよりも低くできるよう
   に、該アーム（３）を突出させたことを特徴とする清掃
   用ロボット。 ２）請求項第１項において、前記清掃装置（２）が被清
   掃面に直交する方向に回動するように該アーム（３）の
   一端および他端を前記両装置（１）（２）に枢着し、前
   記清掃装置（２）が前記被清掃面に押圧されるように付
   勢して弾性体（４）を両枢着部に夫々取付けたもの。 ３）請求項第２項において、前記両枢着部における前記
   アーム（３）と前記両装置（１）（２）との間の相対回
   転を係脱自在にロックするロック装置（５）（６）を該
   アーム（３）と前記両装置（１）（２）との間に設けた
   もの。