JPH11192196A - 壁面清掃ロボット - Google Patents
壁面清掃ロボットInfo
- Publication number
- JPH11192196A JPH11192196A JP10000618A JP61898A JPH11192196A JP H11192196 A JPH11192196 A JP H11192196A JP 10000618 A JP10000618 A JP 10000618A JP 61898 A JP61898 A JP 61898A JP H11192196 A JPH11192196 A JP H11192196A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brush
- balancer
- robot body
- arm mechanism
- robot
- Prior art date
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- Withdrawn
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- Manipulator (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水槽の壁面を自動的に清掃する。
【解決手段】 自走するロボット本体1にはアーム機構
5が取付けられており、アーム機構5の先端にはブラシ
機構8が設置されている。このブラシ機構8のブラシ9
には、洗浄剤送り機構14により洗浄剤が供給される。
ロボット本体1が走行すると、ブラシ機構8が上下方向
に往復動するように、アーム機構5が作動して、ブラシ
9により壁面12の清掃が行われる。このとき、アーム
機構5が伸縮してもバランスが取れるように、バランサ
20が上下方向に回動してバランスをとり、転落を防止
している。
5が取付けられており、アーム機構5の先端にはブラシ
機構8が設置されている。このブラシ機構8のブラシ9
には、洗浄剤送り機構14により洗浄剤が供給される。
ロボット本体1が走行すると、ブラシ機構8が上下方向
に往復動するように、アーム機構5が作動して、ブラシ
9により壁面12の清掃が行われる。このとき、アーム
機構5が伸縮してもバランスが取れるように、バランサ
20が上下方向に回動してバランスをとり、転落を防止
している。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は壁面清掃ロボットに
関し、水槽の壁面(側面)を清掃することができるよう
に工夫したものである。
関し、水槽の壁面(側面)を清掃することができるよう
に工夫したものである。
【0002】
【従来の技術】公衆浴場や公営プールのような容積の大
きい水槽(以下、これらを「水槽」と言う用語で統一す
る)は、水(湯)を交換する時などに清掃をしている。
このような清掃は、従来では、人手により行っていた。
なお、水槽の底面は機械により清掃することは可能であ
ったが、水槽の壁面(側面)を清掃するには、機械化す
ることはできず、どうしても人手により清掃せざるを得
なかったのが現状である。
きい水槽(以下、これらを「水槽」と言う用語で統一す
る)は、水(湯)を交換する時などに清掃をしている。
このような清掃は、従来では、人手により行っていた。
なお、水槽の底面は機械により清掃することは可能であ
ったが、水槽の壁面(側面)を清掃するには、機械化す
ることはできず、どうしても人手により清掃せざるを得
なかったのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、容積の大きい
水槽(公衆浴場や公営プール)の壁面(側面)は広い面
積があり、これを人手により清掃するには、長時間を要
するとともに、重労働であった。つまり、水槽の壁面を
清掃する時には、人間の動作は屈伸動作に該当するた
め、長時間にわたる作業は困難であった。また常に腰を
曲げながら行うので、時として腰痛を引き起こす原因で
もあった。
水槽(公衆浴場や公営プール)の壁面(側面)は広い面
積があり、これを人手により清掃するには、長時間を要
するとともに、重労働であった。つまり、水槽の壁面を
清掃する時には、人間の動作は屈伸動作に該当するた
め、長時間にわたる作業は困難であった。また常に腰を
曲げながら行うので、時として腰痛を引き起こす原因で
もあった。
【0004】本発明は、上記従来技術に鑑み、水槽の壁
面(側面)を自動的に清掃することのできる壁面清掃ロ
ボットを提供することを目的とする。
面(側面)を自動的に清掃することのできる壁面清掃ロ
ボットを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、走行自在なロボット本体と、リンクとこの
リンクの関節に設置したサーボモータとでなり、基端が
前記ロボット本体に取付けられると共に先端が前記ロボ
ット本体よりも下方位置で上下方向に移動可能に配置さ
れたアーム機構と、アーム機構の取付け位置の反対位置
にて上下方向に沿い回動自在に前記ロボット本体に配置
されたバランサと、このバランサを回動させるバランサ
用モータとでなるバランサ機構と、前記アーム機構の先
端に取付けられたブラシ機構と、前記ロボット本体の位
置から前記ブラシ機構にまで洗浄剤を送る洗浄剤送り機
構と、前記サーボモータを制御して前記アーム機構を駆
動することにより、前記ブラシ機構を上下往復動させる
よう制御する制御部と、を有することを特徴とする。
明の構成は、走行自在なロボット本体と、リンクとこの
リンクの関節に設置したサーボモータとでなり、基端が
前記ロボット本体に取付けられると共に先端が前記ロボ
ット本体よりも下方位置で上下方向に移動可能に配置さ
れたアーム機構と、アーム機構の取付け位置の反対位置
にて上下方向に沿い回動自在に前記ロボット本体に配置
されたバランサと、このバランサを回動させるバランサ
用モータとでなるバランサ機構と、前記アーム機構の先
端に取付けられたブラシ機構と、前記ロボット本体の位
置から前記ブラシ機構にまで洗浄剤を送る洗浄剤送り機
構と、前記サーボモータを制御して前記アーム機構を駆
動することにより、前記ブラシ機構を上下往復動させる
よう制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【0006】また本発明の構成では、前記制御部は、前
記ブラシ機構の上下往復動の幅が一定になるように、前
記サーボモータを制御したり、前記ブラシ機構の上下往
復動の幅を、前記ロボット本体の走行距離に応じて順次
変化させていくように、前記サーボモータを制御するこ
とを特徴とする。
記ブラシ機構の上下往復動の幅が一定になるように、前
記サーボモータを制御したり、前記ブラシ機構の上下往
復動の幅を、前記ロボット本体の走行距離に応じて順次
変化させていくように、前記サーボモータを制御するこ
とを特徴とする。
【0007】また本発明の構成では、前記制御部は、前
記アーム機構の動きに応じてこのアーム機構に対してバ
ランスするように、前記バランサを回動させるよう前記
バランサ用モータの回動制御をすることを特徴とする。
記アーム機構の動きに応じてこのアーム機構に対してバ
ランスするように、前記バランサを回動させるよう前記
バランサ用モータの回動制御をすることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
に基づき詳細に説明する。
【0009】図1は本発明の実施の形態にかかる壁面清
掃ロボットRを示す正面図、図2はその平面図、図3は
その側面図である。これらの図に示すように、水槽の壁
面を清掃するために開発した壁面清掃ロボットRにおい
ては、ロボット本体1は、DCギヤードモータ2の駆動
により回転するクローラ3を備えており、自走すること
ができる。このようにクローラ3を用いているため、走
行路面が滑り易い面であっても、安全・確実に走行する
ことができる。
掃ロボットRを示す正面図、図2はその平面図、図3は
その側面図である。これらの図に示すように、水槽の壁
面を清掃するために開発した壁面清掃ロボットRにおい
ては、ロボット本体1は、DCギヤードモータ2の駆動
により回転するクローラ3を備えており、自走すること
ができる。このようにクローラ3を用いているため、走
行路面が滑り易い面であっても、安全・確実に走行する
ことができる。
【0010】このロボット本体1には、プリント板やC
PU等で構成した制御部4が搭載されている。この制御
部4により、DCギヤードモータ2の回転駆動の制御を
することにより、ロボット本体1の走行制御ができる。
また制御部4は、走行センサ(図示省略)から送られて
くる走行データを基に、ロボット本体4の走行距離を検
出している。
PU等で構成した制御部4が搭載されている。この制御
部4により、DCギヤードモータ2の回転駆動の制御を
することにより、ロボット本体1の走行制御ができる。
また制御部4は、走行センサ(図示省略)から送られて
くる走行データを基に、ロボット本体4の走行距離を検
出している。
【0011】アーム機構5は、2自由度のリンク6と、
リンク6の関節に設置したサーボモータ(直流サーボモ
ータ)7a,7bとで構成されている。このアーム機構
5(リンク6)の基端はロボット本体1に取付けられて
おり、しかも、アーム機構5(リンク6)の先端がロボ
ット本体1の下方位置で上下方向に移動可能に配置され
ている。前記制御部4により、サーボモータ7a,7b
の回転駆動の制御をすることにより、リンク6が伸縮し
てアーム機構5の先端の位置制御が可能になっている。
具体的には、アーム機構5の先端が、壁面(側面)12
に対して平行状態で上下往復動するように、サーボモー
タ7a,7bの回転駆動制御をする。このとき、サーボ
モータ7a,7bには、エンコーダが取付けられてお
り、サーボモータ7a,7bの回動角が制御部4にフィ
ードバックされ、制御部4はこのフィードバック信号に
より、リンク6の先端位置を検出することができる。
リンク6の関節に設置したサーボモータ(直流サーボモ
ータ)7a,7bとで構成されている。このアーム機構
5(リンク6)の基端はロボット本体1に取付けられて
おり、しかも、アーム機構5(リンク6)の先端がロボ
ット本体1の下方位置で上下方向に移動可能に配置され
ている。前記制御部4により、サーボモータ7a,7b
の回転駆動の制御をすることにより、リンク6が伸縮し
てアーム機構5の先端の位置制御が可能になっている。
具体的には、アーム機構5の先端が、壁面(側面)12
に対して平行状態で上下往復動するように、サーボモー
タ7a,7bの回転駆動制御をする。このとき、サーボ
モータ7a,7bには、エンコーダが取付けられてお
り、サーボモータ7a,7bの回動角が制御部4にフィ
ードバックされ、制御部4はこのフィードバック信号に
より、リンク6の先端位置を検出することができる。
【0012】アーム機構5(リンク6)の先端には、ブ
ラシ機構8が取付けられている。このブラシ機構8は、
ブラシ9と、ブラシ回転モータ(直流モータ)10と、
ブラシ姿勢モータ(サーボモータ)11とで構成されて
いる。ブラシ9は、ブラシ回転モータ10に直結されて
おり、制御部4の制御によりブラシ回転モータ10が回
転駆動されると回転する。また、制御部4の制御により
ブラシ姿勢モータ(サーボモータ)11が回転すること
により、ブラシ9の向き(姿勢)が変化する。そして、
制御部4は、ブラシ9が水槽の壁面12に正対するよう
に、換言すると、ブラシ9の面が壁面12に対して平行
になるように、ブラシ姿勢モータ11の回転角制御をす
る。
ラシ機構8が取付けられている。このブラシ機構8は、
ブラシ9と、ブラシ回転モータ(直流モータ)10と、
ブラシ姿勢モータ(サーボモータ)11とで構成されて
いる。ブラシ9は、ブラシ回転モータ10に直結されて
おり、制御部4の制御によりブラシ回転モータ10が回
転駆動されると回転する。また、制御部4の制御により
ブラシ姿勢モータ(サーボモータ)11が回転すること
により、ブラシ9の向き(姿勢)が変化する。そして、
制御部4は、ブラシ9が水槽の壁面12に正対するよう
に、換言すると、ブラシ9の面が壁面12に対して平行
になるように、ブラシ姿勢モータ11の回転角制御をす
る。
【0013】また、各モータ2,7a,7b,10,1
1や制御部4の電源として、バッテリ13が、ロボット
本体1に搭載されている。
1や制御部4の電源として、バッテリ13が、ロボット
本体1に搭載されている。
【0014】洗浄剤送り機構14は、ロボット本体1に
搭載した洗浄剤用タンク15と、リンク6に沿って配置
した送りパイプ16と、ブラシ機構8に設置したノズル
17とで構成されている。そして、洗浄剤用タンク15
内の洗浄剤18が、送りパイプ16を通ってノズル17
からブラシ9に向けて噴出される。
搭載した洗浄剤用タンク15と、リンク6に沿って配置
した送りパイプ16と、ブラシ機構8に設置したノズル
17とで構成されている。そして、洗浄剤用タンク15
内の洗浄剤18が、送りパイプ16を通ってノズル17
からブラシ9に向けて噴出される。
【0015】バランサ機構19は、バランサ20と、バ
ランサ用モータ(直流サーボモータ)21とで構成され
ている。バランサ20は、アーム機構5の取付け位置に
対して、反対位置にてロボット本体1に配置されてお
り、上下方向に沿い回動自在となっている。バランサ用
モータ21は、回転駆動することによりバランサ20を
回動させる。なお、バランサ20の回動角度を、図1に
おいてαにて示している。
ランサ用モータ(直流サーボモータ)21とで構成され
ている。バランサ20は、アーム機構5の取付け位置に
対して、反対位置にてロボット本体1に配置されてお
り、上下方向に沿い回動自在となっている。バランサ用
モータ21は、回転駆動することによりバランサ20を
回動させる。なお、バランサ20の回動角度を、図1に
おいてαにて示している。
【0016】また、ロボット本体1にはスプリングスイ
ッチ22が設置されている。このスプリングスイッチ2
2は、物体に衝突するとON状態となり、このON状態
が制御部4により検出されるようになっている。
ッチ22が設置されている。このスプリングスイッチ2
2は、物体に衝突するとON状態となり、このON状態
が制御部4により検出されるようになっている。
【0017】制御部4は、アーム機構5の伸縮に応じ
て、バランスが取れるように(壁面清掃ロボットRが転
落しないように)、バランサ用モータ21の回転駆動制
御をして、バランサ20の回動角を制御する。つまり、
サーボモータ7a,7bの回転駆動制御をしてアーム機
構5の先端が壁面12に対して平行状態で上下往復動す
る際に、同時に、バランサ用モータ21の回転駆動制御
をしてバランサ20の回動角を逐次適正角度に制御する
ことによりバランスをとっている。
て、バランスが取れるように(壁面清掃ロボットRが転
落しないように)、バランサ用モータ21の回転駆動制
御をして、バランサ20の回動角を制御する。つまり、
サーボモータ7a,7bの回転駆動制御をしてアーム機
構5の先端が壁面12に対して平行状態で上下往復動す
る際に、同時に、バランサ用モータ21の回転駆動制御
をしてバランサ20の回動角を逐次適正角度に制御する
ことによりバランスをとっている。
【0018】次に、上記構成となっている壁面清掃ロボ
ットRによる清掃動作の態様を、図4と図5を参照して
説明する。
ットRによる清掃動作の態様を、図4と図5を参照して
説明する。
【0019】通常の(壁面高さhが一定となっている)
壁面12を清掃するときの制御パターンを、図4を参照
して説明する。この場合には、壁面12の高さhをパラ
メータとして制御部4に入力設定する。そうすると、制
御部4の制御の下に、ブラシ回転モータ10が回転駆動
してブラシ9が回転するとともに、洗浄剤送り機構14
が作動してノズル17の先端からブラシ9に向けて洗浄
剤18が噴出する。更に、制御部4の制御の下に、DC
ギヤードモータ2が駆動されて壁面清掃ロボットRが位
置Aから走行を始めるとともに、サーボモータ7a,7
bの駆動制御が行われて、アーム機構5の先端のブラシ
9が、高さhに亘り壁面12の上面から底面までの間を
上下往復動させられる。このとき、壁面走行ロボットR
がΔx走行する毎に、ブラシ9の上下往復動が1回行わ
れるように、モータ2,7a,7bの駆動制御が行われ
る。しかも、ブラシ姿勢モータ11により、ブラシ9が
常に壁面12に対して平行となるように、ブラシ9の姿
勢制御が行われている。このようにして、ブラシ9によ
り壁面12の清掃が自動的に行われる。
壁面12を清掃するときの制御パターンを、図4を参照
して説明する。この場合には、壁面12の高さhをパラ
メータとして制御部4に入力設定する。そうすると、制
御部4の制御の下に、ブラシ回転モータ10が回転駆動
してブラシ9が回転するとともに、洗浄剤送り機構14
が作動してノズル17の先端からブラシ9に向けて洗浄
剤18が噴出する。更に、制御部4の制御の下に、DC
ギヤードモータ2が駆動されて壁面清掃ロボットRが位
置Aから走行を始めるとともに、サーボモータ7a,7
bの駆動制御が行われて、アーム機構5の先端のブラシ
9が、高さhに亘り壁面12の上面から底面までの間を
上下往復動させられる。このとき、壁面走行ロボットR
がΔx走行する毎に、ブラシ9の上下往復動が1回行わ
れるように、モータ2,7a,7bの駆動制御が行われ
る。しかも、ブラシ姿勢モータ11により、ブラシ9が
常に壁面12に対して平行となるように、ブラシ9の姿
勢制御が行われている。このようにして、ブラシ9によ
り壁面12の清掃が自動的に行われる。
【0020】終了位置Bに、ストッパ部材等を配置して
おくと、スプリングスイッチ22がこのストッパ部材等
に衝突してON状態となる。制御部4は、スプリングス
イッチ22がONすると、壁面清掃ロボットRの走行や
清掃動作を停止させる。
おくと、スプリングスイッチ22がこのストッパ部材等
に衝突してON状態となる。制御部4は、スプリングス
イッチ22がONすると、壁面清掃ロボットRの走行や
清掃動作を停止させる。
【0021】次に、図5を参照して、壁面12の高さが
変化している場合の清掃制御パターンを説明する。この
場合、開始位置Cの高さをh1,終了位置Dの高さをh
2,清掃距離x1をパラメータとして、制御部4に入力
設定する。この場合には、開始位置Cからxnだけ移動
した位置での、上下往復動の高さhnを hn=h1−(h1−h2)xn/x1 とするように制御している。このようにすることによ
り、底面が傾いている壁面12であっても、自動的に壁
面の清掃ができる。なお、他の部分の制御動作は、図4
に示すものと同様としている。
変化している場合の清掃制御パターンを説明する。この
場合、開始位置Cの高さをh1,終了位置Dの高さをh
2,清掃距離x1をパラメータとして、制御部4に入力
設定する。この場合には、開始位置Cからxnだけ移動
した位置での、上下往復動の高さhnを hn=h1−(h1−h2)xn/x1 とするように制御している。このようにすることによ
り、底面が傾いている壁面12であっても、自動的に壁
面の清掃ができる。なお、他の部分の制御動作は、図4
に示すものと同様としている。
【0022】
【発明の効果】以上実施の形態と共に具体的に説明した
ように、本発明によれば、自走するロボット本体に備え
たアーム機構により、ブラシ機構を上下方向に往復移動
させ、洗浄剤送り機構によりブラシ機構に洗浄剤を送る
ようにしているため、水槽の壁面を自動的に清掃するこ
とができる。
ように、本発明によれば、自走するロボット本体に備え
たアーム機構により、ブラシ機構を上下方向に往復移動
させ、洗浄剤送り機構によりブラシ機構に洗浄剤を送る
ようにしているため、水槽の壁面を自動的に清掃するこ
とができる。
【0023】しかも、ブラシ機構の往復動の幅を調整す
ることができるので、高さ一定の壁面のみならず、高さ
が変化している壁面であっても、確実に清掃ができる。
ることができるので、高さ一定の壁面のみならず、高さ
が変化している壁面であっても、確実に清掃ができる。
【0024】さらに、バランサ機構を備え、アーム機構
の動きに対してバランサ機構によりバランスをとるよう
にしているため、転落等の心配なく安全に作業ができ
る。
の動きに対してバランサ機構によりバランスをとるよう
にしているため、転落等の心配なく安全に作業ができ
る。
【図1】本発明の実施の形態にかかる壁面清掃ロボット
を示す正面図。
を示す正面図。
【図2】本発明の実施の形態にかかる壁面清掃ロボット
を示す平面図。
を示す平面図。
【図3】本発明の実施の形態にかかる壁面清掃ロボット
を示す側面図。
を示す側面図。
【図4】本発明の実施の形態にかかる壁面清掃ロボット
の清掃パターンを示す説明図。
の清掃パターンを示す説明図。
【図5】本発明の実施の形態にかかる壁面清掃ロボット
の清掃パターンを示す説明図。
の清掃パターンを示す説明図。
1 ロボット本体 2 DCギヤードモータ 3 クローラ 4 制御部 5 アーム機構 6 リンク 7a,7b サーボモータ 8 ブラシ機構 9 ブラシ 10 ブラシ回転モータ 11 ブラシ姿勢モータ 12 壁面 13 バッテリ 14 洗浄剤送り機構 15 洗浄剤用タンク 16 送りパイプ 17 ノズル 18 洗浄剤 19 バランサ機構 20 バランサ 21 バランサ用モータ 22 スプリングスイッチ R 壁面清掃ロボット
Claims (4)
- 【請求項1】 走行自在なロボット本体と、 リンクとこのリンクの関節に設置したサーボモータとで
なり、基端が前記ロボット本体に取付けられると共に先
端が前記ロボット本体よりも下方位置で上下方向に移動
可能に配置されたアーム機構と、 アーム機構の取付け位置の反対位置にて上下方向に沿い
回動自在に前記ロボット本体に配置されたバランサと、
このバランサを回動させるバランサ用モータとでなるバ
ランサ機構と、 前記アーム機構の先端に取付けられたブラシ機構と、 前記ロボット本体の位置から前記ブラシ機構にまで洗浄
剤を送る洗浄剤送り機構と、 前記サーボモータを制御して前記アーム機構を駆動する
ことにより、前記ブラシ機構を上下往復動させるよう制
御する制御部と、を有することを特徴とする壁面清掃ロ
ボット。 - 【請求項2】 前記制御部は、前記ブラシ機構の上下往
復動の幅が一定になるように、前記サーボモータを制御
することを特徴とする請求項1の壁面清掃ロボット。 - 【請求項3】 前記制御部は、前記ブラシ機構の上下往
復動の幅を、前記ロボット本体の走行距離に応じて順次
変化させていくように、前記サーボモータを制御するこ
とを特徴とする請求項1の壁面清掃ロボット。 - 【請求項4】 前記制御部は、前記アーム機構の動きに
応じてこのアーム機構に対してバランスするように、前
記バランサを回動させるよう前記バランサ用モータの回
動制御をすることを特徴とする請求項1または請求項2
または請求項3の壁面清掃ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10000618A JPH11192196A (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 壁面清掃ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10000618A JPH11192196A (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 壁面清掃ロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11192196A true JPH11192196A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=11478728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10000618A Withdrawn JPH11192196A (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 壁面清掃ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11192196A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20110054475A (ko) * | 2009-11-17 | 2011-05-25 | 엘지전자 주식회사 | 로봇청소기 |
| CN102886778A (zh) * | 2012-09-21 | 2013-01-23 | 常州市立威刀具有限公司 | 机床清洗机械手机构 |
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| KR101245775B1 (ko) | 2011-09-02 | 2013-03-21 | 삼성중공업 주식회사 | 풍력터빈용 블레이드 유지관리장치 |
| KR101246567B1 (ko) | 2011-09-02 | 2013-03-21 | 삼성중공업 주식회사 | 풍력터빈용 블레이드 유지관리장치 |
| KR101245776B1 (ko) | 2011-09-02 | 2013-03-21 | 삼성중공업 주식회사 | 풍력터빈용 블레이드 유지관리장치 |
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-
1998
- 1998-01-06 JP JP10000618A patent/JPH11192196A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
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