Façade cleaning robot with manipulating and sensing devices equipped on a gondola

Abstract

Facade cleaning of high-rise buildings requires automation due to the risk and inefficiency of a fall accident for human workers. Recently, due to the need for automation, various types of facade wall cleaning robots have been proposed, but there are several limitations. Therefore, in this paper, we introduce an improved robot in the following three parts. First, a cleaning module can overcome obstacles. Second, the 3-DOF manipulator is introduced. Third, a lateral sensor is used for horizontal disturbance measurement. To verify the cleaning performance of the robot, test results of general flat plate cleaning, obstacle overcoming and cleaning, and disturbance-compensation cleaning in a lab environment and field test performed on a building are presented. Cleaning robots with this type and control technique could become a major product in the high-rise building cleaning market in the future.; 고층 건물의 증가에 따른 유지 보수 및 외관 청소 작업의 필요성이 증대되고 있다. 청소 작업자의 추락 사고의 위험과 장기간 청소작업의 비 효율성으로 인해 로봇을 통한 자동화 또한 필요하다. 이로 인해 시장에 다양한 유형의 외벽 청소 로봇이 제안되었지만 여러 한계점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 다음 세 부분으로 개선된 로봇을 소개한다. 첫째, 외벽 유리창의 장애물을 극복하며 청소하는 청소 모듈. 둘째, 3자유도를 가지는 매니퓰레이터. 셋째, 곤돌라의 흔들림을 측정하여 외란 보상 제어의 기초가 되는 측방향 센서. 로봇의 청소 성능을 확인하기 위해 일반 평판 청소, 장애물 극복 및 청소, 실험실 환경에서의 외란 보상 청소 테스트를 진행하였으며, 실제 건물의 가선 곤돌라 환경에서 로봇을 설치한 후 청소 실험을 진행한 결과를 제시하였다. 이러한 형태와 제어 기술을 가진 청소 로봇은 향후 고층 빌딩 청소 시장에서 주요 제품이 될 수 있을 것이다