Робот пылесос для окон c распылителем RWC-007. Робот для мойки окон. Автоматическая мойка окон

любая форма оплаты. Наличными, наложенный, на карту, безналичный расчет. Отправка Новой Почтой за Наш счет при полной предоплате.

Робот для мойки окон RWC-007. Робот мойщик окон.  Подробное руководство.

Является аналогом, заменой роботов мойщиков окон Hobot 168, Hobot 188, Hobot 198,  hobot 368, Hobot 388, LPW-002.

У нас Самая полная комплектация — 10 чистящих дисков, + 2 дополнительных пластиковых кольца для быстрой смены при мойке окон

Сфера применения широкая: окна и стекла внутри и снаружи зданий, кафель (с глубиной промежутка не более 1,5мм), зеркала(в раздвижных шкафах), мрамор.

Отличительные особенности нашего робота мойщика: наличие фиксирующей шайбы на разъеме удлинителя (кабель питания надежно закреплен), кнопка Старт/Стоп на корпусе робота (позволяет сделать паузу, если необходимо, чтобы не искать пульт).

Наличие распылителя моющего средства (в автоматическом или ручном режиме)

Используя вакуумную адсорбцию, робот крепится к вертикальному стеклу. Интеллектуальный алгоритм позволяет роботам избегать препятствий и автоматически чистить стекло.

Робот для мойки окон RWC-007 – робот для мойки окон и других вертикальных поверхностей. 
Вам больше не нужно рисковать жизнью и здоровьем в таких мелочах, как мойка окон. Не важно, на каком этаже Вы живете, на втором или на двадцатом, робот-мойщик окон RWC-007 отлично справляется с мойкой:
•    окон внутри и снаружи помещения, 
•    окон-арок
•    витрин
•    стеклянных перегородок
•    стен, дверей, мебели и др.
Можно использовать как для сухой, так и для влажной уборки. 
Страховочный ремень входит в комплектацию.

При отключении от сети, может работать автономно от аккумулятора до 20 минут. Важно!!!: не использовать в автоматическом режиме на поверхностях без границ!!!

Размер бака для моющего средства 30мл, рекомендуем использовать моющее для окон с водой в  пропорции 50/50. При движении влево и выборе автоматического распыления будет работать распыляющая форсунка.

Комплектация: пульт дистанционного управления; многоразовые чистящие салфетки – 10шт; запасные кольца – 2шт; страховочный трос 4м;  блок питания с удлинителем 4м; сосуд для моющей жидкости; инструкция.

Характеристики:

Размеры : 2195*148*90мм

Вес 900г

Питание от сети 220В 50Гц, блок питания: 24В/3,75А

Потребляемая мощность 80Вт

Встроенный аккумулятор для аварийной работы: 4*Li-Po, 3.7V

Скорость мойки окна — 4м2/мин

Максимальный размер окна 6*5м

 

Смотрите ролик описание и демонстрация работы Робота Мойщика окон RWC-007 с распылителем.

В то время как Serbot и Skyline предлагают оптимистичный взгляд на будущее, прошлые усилия были встречены со скептицизмом. В статье New York Times 2014 года, написанной через несколько дней после того, как два мойщика окон едва не разбились насмерть, газета пришла к выводу: «мытье окон — это то, что машины все еще не могут делать хорошо.«Таймс» взяла интервью у консультанта по внешнему виду здания Крейга С. Колкинса, который тогда заявил: «У роботов есть проблемы». Колкинс говорит, что препятствием для автоматизации было качество работы, приводя многочисленные примеры грязных оконных углов. «Если вы придирчивый владелец, которому нужны чистые, чистые окна, чтобы вы могли воспользоваться этим очень дорогим видом, который вы купили, последнее, что вы хотите видеть, — это серая область вокруг края окна», — воскликнул Колкинс. Кроме того, мойщики окон в Нью-Йорке представлены очень активным профсоюзом S.Э.И.У. Местный 32БЖ. Страх перед роботами, заменяющими их членов, может привести к общегородским протестам, забастовкам и армиям негабаритных надутых крыс. S.E.I.U. Пресс-служба 32BJ не ответила на звонки для комментариев.

Мытье окон в высотных зданиях в Нью-Йорке — неотъемлемая часть фольклора Большого Яблока. В одной из самых продаваемых местных детских книг «Мойщик окон: работа над облаками» рассказывается о бывшем уборщике башен-близнецов Роко Камай. В 1995 году Камаж предсказал, что «через десять лет все окна будут мыть машины. К сожалению, Камай так и не дожил до нововведений GEKKO и Ozmo, так как погиб в Башнях 11 сентября.

Дальнейшее изучение автоматизации профессий с высоким риском будет продолжено 13 июня в 18:00 в Нью-Йорке вместе с кандидатом в президенты от Демократической партии Эндрю Янгом и членом законодательного собрания Нью-Йорка Клайдом Ванелем на следующей конференции RobotLab на тему «Политика автоматизации» — зарезервируйте сегодня!

Автоматизированная методика мойки окон водой под высоким давлением и сопутствующее параметрическое исследование

Abstract

Техническое обслуживание зданий стало важным вопросом при строительстве многих высотных зданий в последние годы.Однако очистка наружных стен зданий выполняется в очень опасных условиях в течение длительного времени, и каждый год происходит много несчастных случаев. Изучаются и разрабатываются различные роботы, чтобы уменьшить количество таких инцидентов и освободить рабочих от опасных задач. Здесь мы предлагаем способ распыления воды под высоким давлением с помощью насоса и форсунки, который отличается от традиционных методов. Параметры эффективности очистки, такие как давление воды, угол распыления и расстояние распыления, были оптимизированы с использованием метода Тагучи.Эксперименты по очистке проводились на образцах окон, которые были загрязнены искусственно. Эффективность очистки предложенным способом оценивали с помощью метода оценки изображений. Оптимальное состояние было определено на основе результатов чувствительного анализа данных изображения. Кроме того, исследовалась сила реакции из-за высокого давления и силы удара по образцам. Этих сил было недостаточно, чтобы повлиять на тягу винта или повредить поверхность здания.Мы ожидаем провести полевые испытания в ближайшем будущем на основе результатов этого исследования.

Образец цитирования: Lee Y, Kwon D, Park C, Seo M, Seo T (2020) Автоматизированный метод мойки окон водой под высоким давлением и сопутствующие параметрические исследования. ПЛОС ОДИН 15(12): е0242413. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242413

Редактор: Hongbing Ding, Тяньцзиньский университет, КИТАЙ

Получено: 29 апреля 2020 г .; Принято: 1 ноября 2020 г .; Опубликовано: 3 декабря 2020 г.

Авторское право: © 2020 Lee et al.Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе.

Финансирование: (T. Seo) Это исследование было поддержано грантом Национального исследовательского фонда Кореи (NRF), финансируемым Министерством науки и ИКТ для программы первопроходцев по ускорению развития прорывных технологий (Управление: NRF-2018M3C1B9088328 (Спецификация №. 1: 2018M3C1B9088330, Спецификация №2: 2018M3C1B9088331, Спецификация №3: 2018M3C1B9088332)). Спонсоры не участвовали в разработке исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

1. Введение

С развитием архитектурных технологий в последние годы во всем мире было построено много высотных зданий.В результате задачи технического обслуживания, такие как очистка наружных стен, представляют собой проблемы с точки зрения затрат и безопасности рабочих. Рабочая среда исключительно опасна, поскольку рабочие подвешиваются либо на гондолах, либо на канатах к очень высоким зданиям.

Многие роботы для очистки наружных стен были изучены [1–7] и разработаны для снижения затрат на уборку и освобождения рабочих от опасных задач. Например, Tito [8] от CSIC, HighRise от IPC Eagle [9, 10] и SkyPro [11, 12] коммерчески доступны с определенными линейками продуктов, как показано на рис. 1.Эти роботы перемещаются вверх и вниз по зданиям с помощью тросов и лебедок. Эти коммерческие роботы используют стандартное оборудование для очистки наружных стен зданий, такое как водяные форсунки, швабры и щетки [8–12]. Хотя эти устройства очень эффективны для очистки, их использование приводит к неочищенным зонам. В процессе прохождения оптимизированных траекторий движения, предотвращающих столкновение устройств с препятствиями, вблизи таких препятствий, как фасады, образуются неочищенные зоны. Другим популярным роботом является Gecko [13–15], который был разработан с использованием высокоэффективной вакуумной присоски [16–18].Однако применимость этих роботов ограничена формой зданий и декоративной фурнитурой на них. Скорость движения чрезвычайно низкая при использовании вакуумных прокладок; поэтому требуется длительное время очистки. Кроме того, существуют ограничения по полезной нагрузке, необходимой для устройства очистки.

Было проведено несколько исследований по очистке под высоким давлением с целью повышения эффективности очистки за счет оптимизации распыления. Чжан сообщил, что характеристики формы сопла могут повысить эффективность очистки под высоким давлением [19].Пэн аналитически исследовал влияние расстояния распыления сопла на эффективность очистки [20], а Ян изучал влияние угла установки сопла на давление распыления в системе распыления [21]. Теоретическая модель для оценки оптимальных и критических расстояний для очистки водой высокого давления была предложена Гуха [22]. Сюй и Чен первыми исследовали свойства аэрозолей и их влияние на форсунки при высоких давлениях [23, 24]. Компания Medan оптимизировала очистное оборудование для измерения силы реакции форсунки и определения основного фактора, влияющего на очистку под высоким давлением [25].Чжун исследовал поверхностную эрозию в зависимости от типа сопла [26], а Серторе исследовал состояние сопла на основе силы впрыска, измеренной тензодатчиком [27]. Однако в этих исследованиях для специальных целей использовалось очень высокое давление; поэтому выводы неприменимы при очистке наружных стен зданий. Это связано с тем, что высокое давление имеет определенные ограничения с точки зрения повреждения поверхности, управления ориентацией робота и коммерциализации.

Чтобы преодолеть эти ограничения, мы предлагаем метод очистки наружных стен зданий с использованием воды под высоким давлением.В отличие от обычного робота или ранее упомянутого метода очень высокого давления, предлагаемое устройство использует воду высокого давления. Он может очищать в более широком диапазоне, изменяя угол впрыска и направление сопла. Робот может непрерывно мыть окна, преодолевая препятствия, потому что этот метод не использует чистящее устройство, которое должно находиться в непосредственном контакте со стеной для очистки. Кроме того, он не создает неочищенных зон, поскольку направление распыления может изменяться. Также возможна очистка труднодоступных мест с помощью щетки.

Количественное измерение эффективности очистки также является важным вопросом в этом исследовании. Различные методы измерения были введены исследователями для оценки эффективности очистки устройств [28, 29]. Kang оценил загрязнение, используя коэффициент пропускания инфракрасного излучения [30], а Moon et al. использовали экспериментальный метод для оценки эффективности очистки [31].

В этом исследовании представлено чистящее устройство, в котором для очистки используется вода под высоким давлением. Здесь также описан способ определения условий оптимальных проектных параметров и обеспечения надежной очистки.Выбраны конструктивные параметры, влияющие на эффективность очистки предлагаемых устройств очистки.

Выбранные параметры конструкции были оптимизированы экспериментально для достижения максимальной эффективности очистки. Результаты экспериментов по очистке водой под высоким давлением оценивали по данным изображений, полученных с помощью цифровой камеры. Мы приняли ортогональную матрицу Тагучи для эффективного экспериментирования [32, 33]. Метод Тагучи позволяет оптимизировать условия эксперимента для реализации недорогого и быстрого проектирования продукта.Кроме того, можно определить более эффективные условия и проверить их (и, таким образом, улучшить характеристики продукта) с идентичным количеством экспериментов. Вода под высоким давлением, которую робот использует для очистки, создает реактивную и ударную силу. В данном исследовании для изучения влияния силы реакции на тягу гребного винта и силы удара по поверхности наружной стены здания были измерены величины силы реакции и силы удара на сопле и на образце. соответственно.

Оставшаяся часть этого документа организована следующим образом. Раздел 2 знакомит с общей системой очистки и рабочей средой. В разделе 3 представлена ​​конфигурация предлагаемого очистительного устройства. Раздел 4 определяет задачу оптимизации и план эксперимента, включая целевую функцию, параметры проекта и условия пользователя. Раздел 5 описывает результаты эксперимента, проведенного на испытательном стенде, и представляет обсуждение. Наконец, заключительные замечания представлены в разделе 6.

2. Общее описание робота-уборщика и устройств

Робот, установленный в модуле очистки высокого давления, показан на рис. 2. Робот может перемещаться по поверхности здания с помощью двух тросов, закрепленных в верхней части здания. По обоим краям верха здания устанавливаются дополнительные устройства для закрепления концов канатов. Эта система предполагает простую установку и позволяет эксплуатировать роботов для зданий без использования гондол или отдельных лебедочных устройств.Робот использует две встроенные в него лебедки. Усилие для крепления к стене обеспечивается пропеллером. Роботизированная система этого типа относительно нечувствительна к силе реакции на давление распыления и силовому балансу давления форсунок. Следовательно, стабильность работы выше, чем у робота, использующего присоску. Кроме того, не возникает серьезных проблем, таких как возникновение одновременного всасывания воды и воздуха, необходимая полезная нагрузка для устройств, повреждения адсорбционной пластины, вызванные посторонними включениями и износом.В общей компоновке робота выгодно использовать пространство из-за простой конструкции блока очистки.

Рис. 2. Конфигурация стенолазного робота с лебедкой [39, 40].

Робот в основном состоит из трех частей: пропеллерной тяги, лебедки и чистящего и рамного блока. Блок очистки размещается в нижней части робота с учетом утечки воды. а) Общий вид робота для подъема по стене, устанавливаемого на лебедке. (б) Сборка лебедки и блока очистки и рамы.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242413.g002

Треугольные колесные пары типа звездообразного колеса MSRox [34] (каждое колесо диаметром 150 мм) применяются для перемещения по стенам. Они могут преодолевать препятствия высотой менее 100 мм, например, оконные рамы. Для предотвращения повреждения поверхности здания проскальзыванием были применены колеса из мягкого материала. Кроме того, было принято подвесное устройство и колеса с нагнетанием воздуха, чтобы минимизировать передачу силы удара и защитить поверхность.В отличие от обычных роботов, этот робот непрерывно распыляет воду под высоким давлением при преодолении препятствий. Это важное преимущество для уменьшения количества неочищенной зоны по сравнению с существующими роботами-уборщиками.

Устройство для очистки может быть собрано по частям или как единое устройство. Здесь устройство было собрано из двух частей с учетом космической эффективности робота. При большом весе (2 кг) насос следует располагать близко к линии тяжести робота, чтобы повысить эффективность управления и тем самым минимизировать влияние момента инерции.Кроме того, компоненты блока очистки были размещены в нижней части робота из-за опасений утечки воды. Для предотвращения повторного загрязнения очищенной зоны была установлена ​​направляющая стенка. Диапазон очистки можно изменять, изменяя угол наклона сменных форсунок, что является значительным преимуществом при массовом производстве и обслуживании роботов.

Для обеспечения эффективной уборки оптимизация алгоритма управления роботом должна учитывать различные сценарии, например, управление струей для непрерывной уборки при преодолении препятствий, управление движением против силы реакции, создаваемой струей воды под высоким давлением, и контроль устойчивости ориентации в начале движения. спрей.Поэтому способность к уборке и к преодолению препятствий должны оцениваться одновременно. Эффективнее было бы провести тестирование после достижения оптимизации управления. Поэтому оптимизация всей системы будет рассматриваться в будущих исследованиях. Оптимизация производительности очистки, которая находится в центре внимания данного исследования, имеет решающее значение для всей системы. Если производительность уборки неудовлетворительна, применение робота на участках уборки будет неэффективным. Поэтому он должен быть разработан для достижения высокого уровня эффективности очистки.В следующих разделах подробно представлены спецификации по проектированию и оптимизации эффективности очистки.

3. Спецификация предлагаемого очистительного устройства

Предлагаемое очистное устройство состоит из форсунок для распыления воды под высоким давлением, насоса для создания высокого давления, датчика давления для измерения входного давления блока форсунок и стенки для предотвращения повторного загрязнения . Четыре форсунки используются для создания зоны распыления с минимальным перекрытием. Коллектор используется для минимизации потерь давления в каждой форсунке и поддержания равномерного давления распыления.

Критерии выбора наконечника форсунки основывались на двух аспектах: 1) ударная эффективность распыляемой воды, отражающая способность удалять загрязнения, и 2) однородность формы струи воды на наконечнике форсунки, определяющая равномерность очистки. Согласно техническим паспортам, предоставленным производителем, ударная эффективность плоского сопла при 50° составляет 10 %, тогда как эффективность полноконусного и полого конуса сопла составляет < 1 % и 1 % соответственно. 35, 36].Равномерность формы распыла в зависимости от типа форсунки проверялась при заданном давлении. Форсунка плоского типа обеспечивает более высокую однородность распыления благодаря форме веера и является наиболее широко используемым типом форсунки для очистки. Кроме того, он демонстрирует более высокую ударную эффективность, чем сопло с полым конусом или полноконусным соплом. Наконец, было выбрано плоское сопло типа HM_V (Hanmi Nozzle co. ltd [35]), как показано на рис. 3. Для обеспечения надежности было выбрано цельное сопло из нержавеющей стали.

Рис. 3. Форсунка плоского типа обеспечивает хорошую равномерность распыления.

С точки зрения эффективности удара, он демонстрирует более высокую эффективность очистки, чем насадки с полым или полным конусом. (а)–(в) — плоские наконечники сопла. Их углы распыления составляют 15°, 25° и 40° соответственно, (d) угол распыления 40° при 6 бар [35, 36].

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242413.g003

Форсунки разбрызгивают специальный раствор, содержащий спиртосодержащий материал для очистки от органических загрязнителей.Регулятор потока с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и электромагнитный клапан используются для контроля количества применяемого чистящего раствора. Водяной насос может нагнетать максимальное давление 10 бар. Однако для обеспечения стабильности работы приложенное давление должно составлять <80% от максимального давления нагнетания. Давление нагнетания регулируется скоростью вращения насоса. На входе в форсунку установлен датчик давления для контроля давления, подаваемого на форсунку. Он позволяет точно контролировать давление, подаваемое на сопло.Датчик давления определяет состояние насоса, когда подача воды прерывается или насос не работает. Во время очистки датчик контролирует падение давления в насосе. Кроме того, он обнаруживает отклонение от назначенного давления впрыска, когда устройство преодолевает низкое препятствие. Измеренные данные с датчика передаются на контроллер для поддержания заданного давления.

Направляющая стенка важна для предотвращения повторного загрязнения очищаемой зоны, хотя это не имеет прямого отношения к эффективности очистки.Он устанавливается между коллектором. Мы спроектировали направление распыления сопла так, чтобы оно было наклонено под углом примерно 10° к направлению переноса, чтобы свести к минимуму разбрызгивание загрязнителя в сторону очищаемой области. Несмотря на то, что были выбраны основные диапазоны технических характеристик устройства для уборки, параметры детальной конструкции должны быть проверены экспериментально, как описано в следующем разделе.

4. Планирование надежной оптимальной конструкции и экспериментальной установки

4.1. Параметры управления и условия пользователя

Мы исследовали чувствительность очистки водой под высоким давлением к следующим переменным: давление на входе в форсунку, расстояние распыления форсунки и угол распыления. Переменные, которые необходимо оптимизировать для достижения максимальной производительности, представлены в таблице 1 и схематично показаны на рис. 4. Давление на входе в сопло связано с расходом следующим образом [21]: (1)

Здесь Q, P и n представляют расход, давление и удельный вес жидкости соответственно.Согласно уравнению (1), мы контролируем давление, а не скорость потока, как показано в таблице 1. Учитывая большую силу удара и наиболее часто используемые типы форсунок на объектах очистки, были выбраны три угла распыления плоской форсунки. Что касается эффективности очистки, сила удара значительно снижается при угле более 40°, и удовлетворительная эффективность очистки маловероятна. Расстояние распыления определяется как расстояние между поверхностью здания и наконечником сопла. Расстояние тесно связано с общей компоновкой робота-уборщика.Пространство между внешней стенкой и наконечником сопла, а также очищаемая область тесно связаны со структурой робота. Кроме того, расстояние является фактором, определяющим максимальную высоту препятствий, которые можно преодолеть. Было определено, что он составляет 200–400 мм с учетом производительности и компоновки робота.

Скорость уборки — это пользовательское условие, определяющее скорость работы пользователя. Поэтому были выбраны два уровня скорости спуска робота (3 и 6 м/мин) для проверки наилучшего и наихудшего сочетания параметров соответственно, как показано в таблице 1 и на рис. 4.

4.2. Оценка эффективности очистки

Все параметры должны быть оптимизированы для достижения максимальной эффективности очистки. Поэтому важно спроектировать и провести оценку эффективности очистки. Хотя многие исследователи рекомендовали методы измерения и оценки загрязнения наружных стен зданий, международных или национальных стандартов не существует. Кроме того, не существует стандартного определения чистоты наружных стен.Перспективы различаются среди отдельных лиц и отраслей. Поэтому метод обработки изображений [29, 38], включающий получение фотографий до и после очистки, был использован для количественной оценки эффективности очистки в этом исследовании.

На рис. 5 показана установка для оценки эффективности очистки, а также образец результата. Фотографии были сделаны до и после очистки с помощью одной и той же камеры, которая была установлена ​​на постоянной высоте и с постоянным освещением с использованием алюминиевой рамы.Таким образом, были получены данные после очистки (как показано на рис. 5C), а эффективность очистки была выражена как отношение площади загрязнения до очистки к площади после очистки, после того как две фотографии были отфильтрованы до определенного порогового значения. Для оценки площади, на которой осталась пыль после теста, использовалось бесплатное программное обеспечение [38].

Рис. 5. Настройка устройства для измерения данных изображения и преобразования в данные изображения по результатам теста.

а) Настройка устройства для получения фотографий для данных изображения, б) Фотография результата теста после очистки, в) Данные изображения, преобразованные из фотографий [29, 38].

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242413.g005

4.3. Целевая функция и план эксперимента

Выбранные конструктивные параметры имеют большую характеристику эффективности очистки. Поскольку более высокая производительность очистки достигается при очистке большей площади, отношение сигнал/шум (SNR) применялось, как показано в уравнении (2): (2)

Здесь y _i представляет данные измерений, а n представляет количество данных.Ортогональные матрицы Тагучи [32, 33] представляют собой очень популярный метод планирования и проведения экспериментов с использованием стандартизированных массивов. Эти специальные ортогональные массивы определяют минимальное количество экспериментов, которые могут дать чувствительность всех факторов, влияющих на производительность. Мы решили использовать L ₉ (3 ³ ) ортогонального массива на основе трех уровней проектных переменных. Экспериментальная последовательность и комбинация переменных представлены в таблице 2.Были рассмотрены два уровня пользовательских условий (скорость очистки устройства 3 и 6 м/мин), как показано на рис. 4.

4.4. Конфигурация испытательного стенда и экспериментальная установка

Испытательный стенд состоял из двух частей: устройства для распыления воды и устройства для оценки эффективности очистки (рис. 6). Устройство распыления воды состоит из тензодатчика, датчика давления и узла форсунки. Кроме того, блок оценки эффективности очистки имеет оконную раму с тензодатчиком и передаточные устройства с двумя осями.В водораспылителе определяющим фактором было давление подачи форсунки. Давление изменялось изменением скорости вращения насоса. Кроме того, датчик давления контролировал давление на входе в сопло. Хотя форсунки, использованные в эксперименте, имели одинаковую форму отверстия, углы их распыления были разными [35]. Блок оценки эффективности очистки был разработан с устройством регулировки расстояния для оценки эффективности очистки в зависимости от расстояния между соплом и панелью.Кроме того, в качестве пользовательского условия рассматривалась скорость движения панели. Были применены два тензодатчика: один использовался для измерения силы реакции от высокого давления на входе сопла, а другой был расположен на задней части оконной панели и использовался для выявления повреждений стекла.

Рис. 6. Испытательный стенд состоит из двух частей: блока оценки эффективности уборки для исследования характеристик струи и блока форсунки для реализации движения робота для уборки.

Каждое устройство оснащено тензодатчиком для измерения силы реакции и силы удара. (а) Общая схема испытательного стенда и (б) водораспылителя.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242413.g006

Одним из важных факторов, влияющих на эффективность очистки, является давление. Скорость вращения насоса была отрегулирована на три значения (как показано в таблице 2), а на входе в форсунку был установлен датчик давления для измерения подаваемого давления. Для минимизации перепада давления в трубопроводе использовалась трубка с внешним диаметром 12 мм и специально изготовленные ниппели. Кроме того, были использованы коллекторы, чтобы обеспечить удобную замену наконечника форсунки, добиться равномерного давления и свести к минимуму влияние крепления датчика давления, как показано на рис. 7.

Рис. 7. Экспериментальный испытательный стенд для оценки эффективности очистки.

а) Сценарий испытаний с очисткой водой под высоким давлением, б) Блок оценки эффективности очистки и передаточные устройства в двух направлениях (X, Y).c) Водораспылитель в сборе. Технические характеристики основных частей: Насос: 8905-902-290(SHURflo), Датчик давления: GP-M025, (KENYCE), Тензодатчик: BCA-5(CAS), Сопло: Плоское, HM_V5 (Hanmi Nozzle.co.Ltd ) [35].

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242413.g007

5. Результаты испытаний и обсуждение

5.1. Анализ чувствительности и обзор результатов

Ортогональный массив и экспериментальные результаты обобщены в таблице 2. Как показано в правой части таблицы, для получения результата данных изображения для каждой пластины площадь, очищенная водой под высоким давлением, была рассчитана путем сравнения поверхностей окон. до и после чистки.SNR был рассчитан с использованием экспериментальных данных по уравнению (2). Как показывают результаты испытаний в таблице 2, эффективность очистки, достигнутая при высоком давлении, была лучше, чем при низком давлении, а эффективность очистки при низкой скорости опускания была лучше, чем при высокой скорости опускания. Однако скорость спуска робота не была более чувствительной, чем давление на входе в сопло, расстояние распыления и угол распыления, как показано в экспериментальных результатах на рис. 9G–9L.

Результат анализа чувствительности выбранных проектных переменных показан на рис. 8.Это рассчитывается по уравнению (2). Оптимальное сочетание конструктивных параметров было определено следующим образом: давление на входе в сопло = 8 бар, расстояние распыления = 0,2 м, угол распыления = 40° и скорость переноса образца = 3 м/мин. Самая высокая и самая низкая чувствительность были к давлению на входе в форсунку и углу распыления соответственно. Эффективность очистки увеличивалась по мере увеличения давления. Кроме того, расстояние распыления обратно пропорционально эффективности очистки.

Примечательно, что эффективность очистки значительно снижается ниже критического угла распыления.Как видно из экспериментальных результатов на рис. 9, несмотря на то, что оба конца области распыления чистые, результаты неэффективны в центральной части. Мы предполагаем, что это связано с тем, что скорость потока не была равномерной по площади распыления воды, когда угол распыления сопла составлял 15° или 25°. В частности, на образце с такими малыми углами распыления появилась идентичная картина очищенных участков, как показано на рис. 9D–9F. Эти результаты схемы очистки, вызванной дисбалансом потока при малых углах, очень полезны и служат руководством для разработки устройств для очистки наружных стен с использованием струи высокого давления, которые демонстрируют хорошие характеристики.

Рис. 9. Результаты испытаний для самых высоких и самых низких показателей очистки.

Наилучшие результаты были получены в Эксперименте № 7 (Таблица 2) для пользовательских условий 3 м/мин, как показано в a)–c). г)–е) отображать результаты для скорости 6 м/мин. Худший результат по производительности был у Exp. № 6 в обоих пользовательских условиях (3 мм/с и 6 мм/с).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242413.g009

Экспериментальные результаты, показанные на рис. 8 и 9, показывают, что более высокая эффективность очистки была достигнута в условиях, характеризующихся высоким давлением на входе в сопло, большим расстоянием распыления , и широкий угол распыления, чем с малым давлением на входе в сопло, коротким расстоянием распыления и узким углом распыления.Это связано с тем, что широкий угол распыления может охватывать широкий диапазон площади очистки при высоком давлении на входе в форсунку. В пределах экспериментального набора расстояний распыления эффективность очистки была более чувствительна к давлению впрыска, чем к расстоянию распыления, как показано на рис. 8. Хотя эффективность очистки в условиях, характеризующихся высоким давлением на входе в сопло и узким углом впрыска, обычно хорошо, это не лучше с точки зрения определения производительности очистки. Это связано с тем, что общая площадь, которую робот убирает на единицу пройденного расстояния, незначительна.

5.2. Проверочный эксперимент и обсуждение

Проведен эксперимент по проверке оптимальных значений каждого фактора по результатам анализа чувствительности. Оптимальные условия были следующими: давление на входе в форсунку = 8 бар, расстояние распыления форсунки = 200 мм и угол впрыска = 40°. Давление не могло превышать 8 бар из-за ограничения насоса, как упоминалось ранее. Угол впрыска и расстояние распыления определялись в соответствии с компоновкой робота и результатами анализа чувствительности.Результаты проверочного эксперимента, основанного на оптимальных условиях, были лучше, чем результаты эксперимента № 7, как показано на рис. 10.

Были измерены сила реакции на сопле и ударная сила на акриловом образце, когда сопло впрыскивает воду под высоким давлением для очистки. Это было выполнено для исследования 1) влияния реакции на силу тяги пропеллера, приложенную для прилипания робота к стене, и 2) повреждения внешней стены здания силой удара.Как показано на рис. 11, сила реакции на сопло и сила удара на наружную стенку составляли примерно 2,6 Н и 2,7 Н соответственно. Сила реакции распыления сопла составляла примерно 4,5% силы тяги винтов. Это свидетельствует о том, что распыление под давлением 8 бар не оказало существенного влияния на абсорбцию и не повредило наружную стену здания.

6. Заключение и будущие работы

В данном исследовании был разработан метод распыления воды под высоким давлением для очистки наружных стен зданий и оптимизирована производительность очистки.Предлагаемое чистящее устройство было установлено на роботе, оснащенном лебедкой. Очистку проводили путем распыления воды под высоким давлением с помощью форсунок, насоса высокого давления и направляющей стенки для предотвращения повторного загрязнения. Параметры управления были оптимизированы с использованием метода оптимизации Тагучи для различных скоростей спуска. Переменные конструкции были определены на основе опыта для оценки эффективности очистки с помощью обработки изображений. Мы провели анализ чувствительности, чтобы определить переменные конструкции, от которых эффективность очистки наиболее чувствительна.Ниже приведены переменные, расположенные в порядке убывания влияния на эффективность очистки: давление на входе в форсунку, расстояние распыления и угол впрыска. Эффективность очистки была неудовлетворительной при малой скорости движения в условиях малого угла распыления или низкого давления распыления. Мы проверили оптимизированные условия с помощью теста при следующих условиях: давление на входе в форсунку = 8 бар, расстояние распыления = 0,2 м, угол впрыска форсунки = 40° и скорость опускания = 3 м/мин. Сила реакции и сила удара, создаваемые давлением, были равны 2.6 Н и 2,7 Н соответственно. Их недостаточно, чтобы повлиять на силу тяги пропеллера или повредить поверхность здания.

В ближайшее время по результатам предложенного метода предполагается проведение лабораторных испытаний модернизированного алгоритма управления зажимом для преодоления препятствий. В ходе этого испытания будет проверяться качество очистки струи воды под высоким давлением при преодолении препятствий, а также оцениваться неочищенная зона, создаваемая препятствиями. Таким образом, будет проведено исследование по уменьшению неочищенной зоны и тем самым достижению хорошего качества очистки.Впоследствии будут проведены полевые испытания для проверки эффективности очистки предлагаемого метода очистки.

Каталожные номера

1. 1. Seo* T.W., Jeon Y., Park C., Kim J., «Обзор роботов для очистки стекол и фасадов: подъемные механизмы, методы очистки и применение», Международный журнал точного машиностроения и производства – Green Technology, vol. 6, нет. 2, стр. 367–376, апрель 2019 г. (SCIE, 2288–6206).
2. 2. Эредиа М., Мохан Р., Тан Вен, Айсия Дж., Ганта А., Вину С., «Проектирование и моделирование модульного робота для мытья окон», Автоматизация в строительстве, том. 103, стр. 268–278, июль 2019 г.
3. 3. Шин Э. , Ким К., Джун Ю. (2018). «Концептуальный дизайн чистящего средства для устройства для мытья окон», Ватерлоо: Публикации IAARC.
4. 4. Вишаал Р., Рагхаван П., Раджеш Р., Майкл С., Элара М., «Проектирование робота-уборщика двойного назначения», Автоматизация в строительстве Автоматизация в строительстве, том.101, стр. 209–217, май 2019 г.
5. 5. Ю С., Джу И., Хонг Дж., Пак С., Ким Дж., Ким Х. и др., «Робот для очистки фасадов высотных зданий, установленный на гондоле: полевые испытания здания номер 000 в Корее» , в IEEE Access, vol. 2019. Т. 7. С. 30174–30184.
6. 6. Ю. Джун, Т. Ким, Э. Шин, «Конструкция устройства для мытья окон и его рабочего механизма», Международный симпозиум по автоматизации и робототехнике в строительстве (ISARC 2018).
7. 7. Ли Ю., Ким С., Гил М., Ли С., Канг М., Джанг С. и др., «Исследование интегрированной системы управления для робота для очистки фасадов навесных стен», Автоматизация в строительстве, том. 94, стр. 39–46, октябрь 2018 г.
8. 8. Акинфиев Т., Армада М., Набулси С., «Плазающий робот-уборщик вертикальных поверхностей», Инд. Робот, вып. 36, нет. 2009. Т. 4. С. 352–357.
9. 9. Раджеш С., Джанартанан П., Радж Г., Джайчандран А., «Проектирование и оптимизация очистителя высотных зданий», Международный журнал прикладных инженерных исследований, том.13, нет. 2018. Т. 9. С. 6881–6885.
10. 10. IPC Eagle, HighRiseTM-HR 202, США [онлайн], доступно: http://www.ipcworldwide.com/us/wpcontent/uploads/sites/7/2017/11/High-Rise-Operation-Manual-HR202.pdf
11. 11. Sky Pro® и Sky Pro®skydrowasher, автоматический робот для мойки окон и зданий, Кипр [онлайн] Доступно: http://www.skyprocy.com/en/products/12-english/36-skypro/
12. 12. Sky Pro mini®, Автоматический робот для мытья окон в зданиях средней этажности, Кипр [Онлайн] Доступно: https://www.youtube.com/watch?v=dCjB-XcTnSU/
13. 13. Ф. Чеполина, Р. Микелини и др., «Gecko-Collie — домашняя автоматизация уборки полов, стен и шкафов», Третья международная конференция по альпинистским и шагающим роботам, стр. 803–811, 2000.
14. 14. Ф. Чеполина, Р. Микелини, Р. Раззоли, М. Зоппи, «Gecko, лазающий робот для очистки стен», 1-й международный семинар по достижениям в сервисной робототехнике ASER03, Бардолино, Италия, 2003 г.
15. 15. Р. Чен, Ю.Цю, Л. Ву, Дж. Чен, Л. Бай, К. Тан, «Робот для лазания по стенам, вдохновленный гекконами, на основе механизма всасывания вибрации», Международная конференция по интеллектуальному производству и Интернету вещей, ICSEE 2018
16. 16. Тун Т., Элара М., Калимуту М., Венгадеш А., «Робот для очистки стеклянных фасадов с пассивными присосками и самоблокирующимся трапециевидным ходовым винтом», Автоматизация в строительстве, том. 96, стр. 180–188, декабрь 2018 г.
17. 17. Г. Ву, Б. Чжан, П. Ци, К. Шао, Ю.Го, «Исследование робота для очистки стеклянных стен на основе отрицательного давления с двойной присоской», 7-я Международная конференция по энергетике, окружающей среде и устойчивому развитию, 2018 г. (ICEESD 2018).
18. 18. Чжан Х., Чжан Дж., Цзун Г., Ван В., Лю Р., «Sky Cleaner 3: настоящий пневматический альпинистский робот для очистки стеклянных стен», журнал IEEE Robotics & Automation, том. 13, нет. 1, стр. 32–41, март 2006 г.
19. 19. Чжан С., Тао С., Лу Дж., Ван С., Цзэн З., Пан С., «Теоретический анализ и моделирование процесса очистки струей воды под высоким давлением», The Open Machine Engineering Journal, vol. 2015. № 9. С. 527–531.
20. 20. Пэн Х., Чжан П., «Численное моделирование высокоскоростного вращающегося водяного потока в полузакрытой вакуумной камере», Tech Science Press CMES, vol. 114, № 1, с. 5973–2018
21. 21. Ян С., Ни В., Лв С., Лю З., Пэн Х., Ма С. и др., «Влияние давления распыления и угла установки форсунок на характеристики распыления системы внешнего распыления при полностью механизированной горный забой», Пороховая технология, т. 1, с.343, стр. 754–764, 1 февраля 2019 г.
22. 22. Гуха А., Бэррон Р., Рам Б., «Экспериментальное и численное исследование процесса очистки струей воды», Журнал технологии обработки материалов, 2011.
23. 23. Сюй С., Ни В., Лю З., Пэн Х., Ян С., Лю К., «Многофакторное численное моделирование устройства пылеподавления распылением в процессе добычи угля», Energy, vol. 182, стр. 544–558, 1 сентября 2019 г.
24. 24. Чен Д., Ни В., Цай П., Лю З., «Влияние давления распыления и диаметра отверстия сопла на правила распыления и характеристики пылеподавления внешней системы распыления в полностью механизированной выемке», Порошок Технология, вып.2019. Т. 350. С. 62–80.
25. 25. Н. Медан, А. Басарман, «Оптимизация уравнения ударных сил, создаваемых водяными струями, используемыми при очистке канализации», Журнал гидравлики, пневматики, трибологии, экологии, сенсорики, мехатроники, ISSN 14537303.
26. 26. Чжун В., Хань З., «Сравнение производительности четырех водоструйных сопел», Материалы и производственные процессы, том. 18, нет. 6, стр. 965–978, 2003.
27. 27. Д. Серторе, М. Фузетти, П. Микелато, К.Паган, «Сравнение систем промывки под высоким давлением», Труды PAC07, Альбукерке, Нью-Мексико, США.
28. 28. Дж. Ли, Дж. Рю, Д. Ли, «Экспериментальное исследование автоматического чистящего средства и робота для фасадов высотных зданий», Материалы 28-й Международной конференции по роботам для скалолазания и ходьбы, стр. 1453–1458, 2011.
29. 29. Хонг Дж., Ю С., Джу И., Ким Дж., Ким Х.С., Сео Т.В., «Расчет оптимальных параметров устройства для очистки вертикальных стеклянных поверхностей», Международный журнал точного машиностроения, том.20, нет. 2019. № 2. С. 233–241.
30. 30. Канг М., Ли С., Чун Б., Шин К., Травер А.Е., Хан С., «Метод обнаружения загрязнения окон для роботизированной системы обслуживания зданий», Международный симпозиум по автоматизации и робототехнике в строительстве, том. 28, нет. 1, стр. 1432–1433, 2011
31. 31. Мун С., Шин С., Ху Дж. и др., «Система мытья окон с циркуляцией воды для робота по обслуживанию фасадов зданий и анализ ее эффективности», Международный журнал точного машиностроения и производства — экологически чистые технологии, том.2, нет. 2015. № 1. С. 65–72.
32. 32. Какер Р., Лагергрен Э., Филлибен Дж., «Ортогональные массивы Тагучи — классические схемы экспериментов», Журнал исследований Национального института стандартов и технологий, том. 96, нет. 5, 577–591, 1991. pmid:28184132
33. 33. Ян К., Эль-Хайк Б., «Эксперимент Тагучи с ортогональным массивом», в книге «Дизайн для шести сигм: дорожная карта для разработки продукта», McGraw-Hill, 2008 г., стр. 469–497.
34. 34. Далванд М., Могхадам М., «Умный мобильный робот для подъема по лестнице (MSRox)», Autonomous Robots, vol. 20, стр. 3–14, 2006.
35. 35. Hanminozzle (плоское сопло), Корея [онлайн]. Доступно: http://www.hanminozzle.com/hanmi/data. htm
36. 36. Система распыления. CO (Распылительная насадка), США [Онлайн]. Доступно: https://www.spray.com/Assets/SPRAY/CAT75HYD_METRIC.pdf, https://www.spray.com/spray_nozzles/flat_spray_veejet_nozzles.aspx
37. 37. Spraying systems Co., Руководство по выбору форсунок, Корея [онлайн].Доступно: http://sejinnozzle.sendpage.co.kr/user_data/sejinnozzle/content/editor/file/sejinnozzlePDF-eng.pdf
38. 38. Image-j, США [Онлайн]. Доступно: https://imagej.nih.gov/ij/index.html
39. 39. Wallrobotics, Финляндия [онлайн], доступно: https://www.wallrobotic.com/.
40. 40. Изард Дж., Гуттефард М., Мишлен М., Темпьер О., Барадат С., «Реконфигурируемый робот для параллельных исследований с кабельным приводом и проверки промышленных сценариев», Параллельные роботы с кабельным приводом, Springer, Берлин, Гейдельберг, стр. .135–148, 2013

5 лучших роботов-мойщиков окон — февраль 2022 г.

Робототехника и автоматизация так сильно улучшили нашу жизнь, что за ними трудно уследить. Умные продукты идеально подходят для решения скучных, монотонных задач. Из всех утомительных обязанностей в мире мытье окон, вероятно, находится в верхней части списка большинства людей. Вот тут-то и появляются роботы-мойщики окон.

Роботы-мойщики окон прикрепляются к вашему окну с помощью вакуумного присоса или магнитов, используют гусеницы для перемещения и оснащены подушечками из микрофибры или щетками для дезинфекции поверхностей.Обычно они поддерживаются прочными тросами, если всасывание не удается. Доступны как модели с питанием от сети, так и модели с батарейным питанием для мытья окон любого размера, а усовершенствованные версии оснащены датчиками, которые могут обнаруживать края и отображать оптимальные схемы очистки.

Если вы хотите добавить немного времени в свой день или просто вычеркнуть скучную работу из своего графика, читайте дальше, чтобы узнать больше об этих уникальных и интересных инструментах. Когда будете готовы к покупке, взгляните на наши лучшие предложения.

Ключевые особенности

Размер и скорость устройства

Размер и вес должны стоять на первом месте при покупке робота-мойщика окон, поскольку разные устройства рассчитаны на работу с окнами разного размера и толщины.Значительная единица, очевидно, покроет окно размером 48 на 48 дюймов за меньшее количество проходов, чем меньшая, но имейте в виду, что скорость движения может варьироваться в зависимости от типа двигателя и гусеницы. Контрольная скорость высокого уровня составляет 4,7 дюйма в секунду (1 квадратный метр за 2,4 минуты), но если скорость для вас не так важна, более низкие оценки скорости могут сэкономить вам деньги.

С питанием от сети и с питанием от батареи

• Электроника с питанием от батареи обеспечивает исключительное удобство, и роботы для мытья окон не являются исключением.Однако есть компромисс с мощностью батареи. Эти устройства обычно стоят дороже, и им нужно удерживать заряд достаточно долго, чтобы полностью завершить работу. В противном случае они оставят работу наполовину сделанной, что может привести к неприглядным следам и полосам на стекле. В некотором смысле это может быть даже хуже, чем полностью грязное окно.

• С проводными моделями не нужно беспокоиться о сроке службы батареи, но они менее практичны, поскольку должны быть физически подключены к розетке. Убедитесь, что у вас есть достаточно длинный удлинитель для дома, иначе вы столкнетесь с той же проблемой, что и пылесос с разряженным аккумулятором.

Вакуум против магнитной адгезии

Роботу-мойщику окон нужен устойчивый способ крепления к очищаемой поверхности, и сегодня на рынке есть два основных метода — вакуум и магниты.

В модели пылесоса двигатель устройства создает всасывание, которое используется для удержания машины на месте во время мытья стекла. Эти версии обладают исключительным удобством, поскольку вам не нужно открывать обе стороны окна, чтобы прикрепить робота. С другой стороны, этот тип соединения более подвержен сбоям, поэтому в пылесосах обычно используется страховочный шнур.

Как следует из названия, магнитные модели используют два магнита для крепления к окнам — один снизу и один сверху. В некоторых вариантах используется кусок магнитного металла с одной стороны и массив магнитов с другой, но в любом случае основной принцип тот же.

«Мойщики окон на батарейках чрезвычайно удобны, но среднее время автономной работы обычно составляет от 15 до 30 минут. Этого может быть достаточно только для очистки 10 или около того окон без подзарядки, поэтому, если у вас много стекол чтобы покрыть, рассмотрите проводную модель.»

ПЕРСОНАЛ

BestReviews

Особенности

Картографические датчики

Подобно Roombas и другим автоматизированным продуктам, роботы-мойщики окон начального уровня бесцельно бродят вокруг вашего окна, убирая на ходу, пока им не велят остановиться. Высокий -конечные версии отличаются умными датчиками, которые могут обнаруживать оконные рамы, различать края окон без рамок и даже отображать поверхность, чтобы найти наиболее оптимальную схему очистки. Если вы ищете продукт для очистки окон без рам или стеклянных столов , ищите один со сложной сенсорной системой, иначе он почти наверняка упадет.

Меры защиты от падения

Пылесосы для мытья окон (и некоторые магнитные очистители окон) используют привязные страховочные шнуры в качестве страховки на случай нарушения адгезии. Для большего спокойствия некоторые модели предлагают дополнительные меры безопасности. Одним из примеров является источник бесперебойного питания (ИБП), который включает в себя резервную батарею для предотвращения сбоя питания — и, следовательно, всасывания — в случае отказа исходного источника. Другой — «алгоритм предотвращения падения», который, по сути, является маркетинговым термином для картографического программного обеспечения датчика.

Совместимость со смартфонами

В наше время у всего есть приложение, и роботы для мытья окон не исключение. Эти приложения в основном заменяют пульт дистанционного управления, позволяя вам запускать, останавливать, регулировать скорость, выбирать режимы уборки и вручную управлять своим роботом со своего мобильного телефона. Эти бесплатные программы обычно используют Bluetooth 4.0 для подключения и доступны для устройств iOS и Android.

Цены на роботов-мойщиков окон

Недорого: Несмотря на передовые технологии и футуристический вид, вам не нужно опустошать свой банковский счет, чтобы позволить себе робота-мойщика окон.Машины начального уровня можно приобрести всего за долларов США от 50 до 100 долларов США , но имейте в виду, что эти модели относительно просты. Ожидайте найти здесь небольшие простые магнитные блоки без высокотехнологичных функций, таких как подключение к приложениям и датчики.

Средний диапазон: Приблизительно за от 150 до 200 долларов вы перейдете к интеллектуальным пылесосам для мытья окон с подключением к приложению, несколькими режимами очистки, резервными источниками бесперебойного питания и высококачественными салфетками из микрофибры.

Дорого: Самые дорогие роботы-мойщики окон могут стоить от 350 до 400 долларов . Тем не менее, вы, безусловно, получаете много за свои деньги, в том числе более высокие скорости движения, тщательные системы очистки и сложные датчики, которые управляют устройством в наиболее эффективных схемах очистки. Они также могут обнаруживать края безрамных окон и столов. Здесь также более подробное подключение приложений, с несколькими вариантами режима очистки и пультами дистанционного управления.

Знаете ли вы?

Роботы-мойщики окон обычно используют чистящие подушечки или щетки из микрофибры для очистки, но некоторые из них также имеют функции сушки, такие как швабры, для устранения разводов.У других есть специальный чистящий раствор, который вы можете добавить перед использованием.

ПЕРСОНАЛ

BestReviews

Советы

• Чтобы предотвратить появление разводов и тщательно очистить, необходимо постоянно мыть подушечки или щетки из микрофибры. При повторном прикреплении будьте осторожны, чтобы не закрыть треки движения или датчики, так как это может привести к пропущенным точкам или падению.

• Разводы на окнах появляются из-за пятен от жесткой воды, остатков и неправильной сушки.Чтобы этого не произошло, убедитесь, что подушечки из микрофибры на вашей машине чистые, или используйте чистый белый уксус в качестве финишного покрытия. Еще один способ – высушить окна с помощью швабры.

• Перед установкой робота-очистителя окон может потребоваться снять экраны. Открывалка для банок с краской на самом деле является идеальным инструментом для их извлечения, не повреждая экран или рамку.

Другие продукты, которые мы рассматривали

При проведении нашего исследования мы нашли много средств для мытья окон, заслуживающих внимания, но только пять из них попали в наш список.Одним из таких продуктов является Glider S-1 от Tyroler Bright Tools. Этот высококачественный магнитный элемент предназначен для окон с одинарным остеклением, но он фантастически справляется со своей задачей. Он использует комбинацию салфеток из микрофибры и резиновых ракелей для достижения результатов, и он отлично подходит для труднодоступных окон. Еще одним выдающимся продуктом является робот-мойщик окон Elfbot, который может очистить квадратный метр за 2,8 минуты благодаря мощному вакуумному всасыванию и многоуровневой системе очистки. При уровне шума 60 децибел он также тише, чем многие его конкуренты.

Часто задаваемые вопросы

В. Могут ли роботы-уборщики взламывать окна?
A. Это маловероятно, но не невозможно. Пылесосы для мытья окон оснащены мощными насосами для поддержания всасывания, и эта сила потенциально может треснуть ваше окно, если оно очень тонкое или ранее повреждено. Для стекла тоньше трех миллиметров мы рекомендуем магнитные версии или ручную очистку.

В. Хорошо ли роботы-уборщики справляются с безрамными стеклами и зеркалами?
A. Роботы-мойщики окон полностью способны мыть стекла без рамок, стекла без рамок и даже стеклянные кофейные столики, но только при наличии соответствующих датчиков.Без них робот будет продолжать уборку, пока не соприкоснется с чем-либо, а учитывая, что там ничего не будет, то, скорее всего, упадет. Если у вас нет этих датчиков, вы можете управлять им вручную с помощью пульта дистанционного управления, приложения для смартфона или чистить вручную.

В. Шумны ли роботы-уборщики?
A. Стеклоомыватели имеют внутренние двигатели для привода направляющих и чистящих салфеток, поэтому всегда будет некоторый шум. Однако они относительно тихие по сравнению с большинством чистящих средств, большинство из которых производят менее 65 децибел.Для справки, это примерно так же громко, как разговор в ресторане или кондиционер на высоте 100 футов.

(PDF) Автоматическая система мойки окон небоскребов

 ISSN: 2089-4856

IJRA Vol. 6, № 1, март 2017 г.: 15 – 20

помощь моторизованного шкива. Шкив опускает и поднимает платформу на поверхности здания [6], и это действие

контролируется микроконтроллером, который управляет им в зависимости от размеров здания.Система выполняет очистку

дважды по колонне со стороны здания, двигаясь вниз, а затем снова вверх. При достижении

верхней части здания рельсовая система автоматически помогает передвижению платформы к следующей секции с помощью двигателей

. Этот процесс повторяется для всей стороны здания. Подача воды контролируется водяным клапаном

. Микроконтроллер управляет работой вертикального и горизонтального двигателя, активацией водяного клапана и активацией двигателя щетки.

Подвижная платформа из мягкой стали (MS) снабжена нейлоновой роликовой щеткой. Вращение щетки

для очистки осуществляется мотором переменного тока вместе с коробкой передач. Платформа

состоит из двух цилиндрических роликов, поддерживающих ее движение. Разбрызгиватель воды также размещен на платформе

, а его подача осуществляется с верхней части здания. Вся платформа подвешена на шкиве

через направляющее колесо сверху здания.Шкив приводится в действие двигателем переменного тока, называемым вертикальным двигателем

. Боковому движению платформы способствует двигатель переменного тока, называемый горизонтальным двигателем. Этот двигатель

перемещает платформу по рельсу. Электромагнитный водяной клапан регулирует поток воды. Вес платформы составляет

. Это важный момент, так как он определяет мощность требуемых вертикальных и горизонтальных двигателей. Следовательно, предпочтительнее использовать платформу

, поскольку она имеет меньший вес и снижает нагрузку на двигатели.

Размеры здания вводятся в микроконтроллер. Микроконтроллер

определяет продолжительность работы двигателей на основе входного сигнала и скорости двигателей (об/мин), которые уже запитаны. Из принятых решений

микроконтроллер посылает сигналы соответствующим двигателям через схему интерфейса.

Схема интерфейса состоит из однополюсного однопозиционного (SPST) и однополюсного двухпозиционного реле (SPDT)

, которые выполняют требуемое действие переключения в двигателях.Управляющий вход с микроконтроллера

подается через транзисторы на реле. Таким образом, двигатели включаются/выключаются, а направление вращения изменяется в зависимости от ввода. Блок-схема системного уровня показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Блок-схема системного уровня

3. РЕАЛИЗАЦИЯ

Физическая реализация предлагаемой системы описана в следующих разделах.

3.1. Аппаратная реализация

Платформа разработана с оптимальными размерами с учетом ожидаемого размера модели здания

.Механическая обработка сырья и разработка несущих конструкций должным образом выполнены

, чтобы обеспечить возможность фиксации двигателей. Двигатели питаются от переменного тока.

Схема интерфейса, показанная на рис. 2, реализована на макетной плате. MSP430 используется на счет

из-за низкого энергопотребления. Сигнал 3,5 В от микроконтроллера на базу транзистора помогает

подать питание на катушки SPST или SPDT, к которым подключен транзистор. Реле SPST используется для включения/выключения двигателя

, а реле SPDT помогает изменить направление вращения двигателя.Трудность в

изоляции модулей постоянного и переменного тока была преодолена с помощью этой схемы интерфейса.