一种隧道照明灯具清洁机器人的制作方法

本实用新型属于清洁机器人技术领域，特别涉及一种隧道照明灯具清洁机器人。

背景技术：

随着交通事业的迅猛发展，大量高速公路隧道投入建设和运营管理。公路隧道照明对于保障车辆安全运行，发挥着非常重要的作用。为了保证隧道安全通行，照明灯的亮度和照度必须保证在一定的水平，但是隧道运行环境恶劣，照明灯具表面容易被油烟、烟尘、尾气覆盖，降低了设备使用效果和寿命，严重影响隧道通行安全。按照隧道设施养护技术规范要求，照明灯具需要定期进行系统的维护、保养、维修。目前照明灯具保洁主要采用人工方式，需要封闭交通，借助高空作业车完成保洁工作。这种基于人工清洁的方法工作效率低、花费高、危险性大，无法满足高效安全的保洁要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种隧道照明灯具清洁机器人，自动对照明灯具进行定期清洁，大幅降低时间和成本。

技术方案如下：

一种隧道照明灯具清洁机器人，包括：机器人本体、固定导向系统、机器人行走系统、机器人清洁系统、电气通信系统和照明灯具，其中:

所述机器人行走系统和机器人清洁系统部分嵌固入所述机器人本体，电气通信系统封装于所述机器人本体内；所述固定导向系统沿行车方向固定于隧道衬砌表面为机器人移动提供导向作用，所述固定导向系统包括行走导轨、导轨固定块和安装支架，安装支架一端固定于隧道衬砌表面，另一端通过导轨固定块与行走导轨连接；所述机器人行走系统引导机器人沿行走导轨往复运动，包括驱动轮、导向轮和固定平台，驱动轮和导向轮安装在固定平台上，固定平台通过螺栓与机器人本体连接；所述机器人清洁系统包括机械臂、照明灯清洁刷盘和清洁毛刷，机械臂为一个由两个转动副构成的串联机械手，用以控制照明灯清洁刷盘的位姿，照明灯清洁刷盘与机械臂固定连接，通过旋转清洁毛刷清洁照明灯表面。

进一步的，所述电气通信系统为机器人系统提供电力和控制信号，包括充电桩、通信模块、光纤、电缆、定位系统、电池和车辆识别器，充电桩位于隧道入口和出口处，通过电缆与隧道供电设施连接，通信模块安装于行走导轨和桥架之间，一端通过光纤与隧道监控系统连接、另一端通过无线传输信号与机器人系统连接，电池为机器人运动提供动力，通过充电桩为电池充电，车辆识别器用于检测附近是否有车辆，进而控制机器人工作状态。

进一步的，所述定位系统由rfid传感器和rfid探头组成，rfid探头安装于机器人本体上方，rfid传感器安装于行走导轨下方，rfid传感器安装位置与灯具位置处于同一垂直面，每盏灯具上侧对应安装一个。

机器人机械臂是一个由两个转动副构成的串联机械手，车辆识别器检测到附近有超高车辆通过时，机器人系统通过机械臂将照明灯清洁刷盘置于隧道限界空间外，保证行车安全。机器人清洁毛刷采用长鬃毛，直径超过刷盘大小，补偿灯具安装误差，保证清洁效果。本实用新型机器人可自动对照明灯具进行清洁，无需人工干预，克服了人工清洁工作效率低、花费高和危险性大等缺点。

工作流程：机器人初始位于充电桩，并在充电桩内完成自主充电；机器人接收到隧道监控中心清洁指令后，机器人以设定速度延行走导轨在隧道内行驶，机器人定位系统rfid探头检测到rfid传感器后停止前进，车辆识别装置检测附近没有超高车辆行驶时，机械臂转动控制照明灯清洁刷盘的空间位姿，将照明灯清洁刷盘置于照明灯具表面，旋转清洁毛刷清洁照明灯表面；清洁完成后，机械臂收起将清洁装置置于限界空间外，机器人继续前进完成其他照明灯具清洁工作；当机器人电量超限时，机器人自主返回充电站完成充电，充电完成后继续完成指令任务。

附图说明

图1是隧道照明灯具清洁机器人示意图。

附图标记说明：

1-机器人本体，2-固定导向系统，3-机器人行走系统，4-机器人清洁系统，6-照明灯具，7-隧道衬砌表面，8-桥架；

201-行走导轨，202-导轨固定块，203-安装支架，301-驱动轮，302-导向轮，303-固定平台，401-机械臂，402-照明灯清洁刷盘，403-清洁毛刷，501-通信模块，502-电池，503-车辆识别器，504-rfid传感器，505-rfid探头。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例对本实用新型提供的一种隧道照明灯具清洁机器人进行详细描述。以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1隧道照明灯具清洁机器人示意图所示，隧道照明灯具清洁机器人包括机器人本体1、固定导向系统2、机器人行走系统3、机器人清洁系统4、电气通信系统和照明灯具6。

机器人本体1作用是承载机器人行走系统3、机器人清洁系统4和电气通信系统。

固定导向系统2为机器人移动提供导向作用，安装于隧道衬砌表面且沿行车方向，包括行走导轨201、导轨固定块202、安装支架203等，安装支架一端固定于隧道衬砌表面，另一端通过导轨固定块202与行走导轨201连接。

机器人行走系统3作用是引导机器人沿行走导轨往复运动，包括驱动轮301、导向轮302和固定平台303，驱动轮301和导向轮302安装在固定平台303上，固定平台303通过螺栓与机器人本体1连接。

机器人清洁系统4包括机械臂401、照明灯清洁刷盘402、清洁毛刷403，机械臂401为一个由两个转动副构成的串联机械手，用以控制照明灯清洁刷盘402的位姿，照明灯清洁刷盘402与机械臂401固定连接，通过旋转清洁毛刷402清洁照明灯表面。

电气通信系统的作用是为机器人系统提供电力和控制信号，包括充电桩、通信模块501、光纤、电缆、定位系统、电池502、车辆识别器503等。充电桩位于隧道入(出)洞口处，通过电缆与隧道供电设施连接，通信模块安装于行走导轨和桥架之间，一端通过光纤与隧道监控系统连接、另一端通过无线传输信号与机器人系统连接，电池为机器人运动提供动力，通过充电桩为其充电，车辆识别器用于检测附近是否有车辆，进而控制机器人工作状态。

定位系统由rfid传感器504和rfid探头505组成，rfid探头安装于机器人本体上方，rfid传感器安装于行走导轨下方，rfid传感器安装位置与灯具位置处于同一垂直面，每盏灯具上侧对应安装一个。

机器人机械臂401是一个由两个转动副构成的串联机械手，车辆识别器检测到附近有超高车辆通过时，机器人系统通过机械臂将照明灯清洁刷盘置于隧道限界空间外，保证行车安全。

机器人清洁毛刷采用长鬃毛，直径超过刷盘大小，补偿灯具安装误差，保证清洁效果。

工作流程：

机器人初始位于充电桩，并在充电桩内完成自主充电；机器人接收到隧道监控中心清洁指令后，机器人以设定速度延行走导轨在隧道内行驶，机器人定位系统rfid探头检测到rfid传感器后停止前进，车辆识别装置检测附近没有超高车辆行驶时，机械臂转动控制照明灯清洁刷盘的空间位姿，将照明灯清洁刷盘置于照明灯具表面，旋转清洁毛刷清洁照明灯表面；清洁完成后，机械臂收起将清洁装置置于限界空间外，机器人继续前进完成其他照明灯具清洁工作；当机器人电量超限时，机器人自主返回充电站完成充电，充电完成后继续完成指令任务。

上面结合实施例对本实用新型的实例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出的各种变化，也应视为本实用新型的保护范围。