高楼外墙清洁机器人的功能与外形设计
《机械原理课程设计》外墙粉刷机器人设计
《机械原理课程设计》外墙粉刷机器人设计摘要：本项目聚焦于危险环境下机器人的设计制造，为了应对垂直墙壁粉刷工作的安全隐患、缓解劳动力不足问题以及提高粉刷效率、降低粉刷成本，我们设计了高性能垂直墙壁粉刷机器人来代替人类进行垂直墙壁粉刷工作。
垂直墙壁粉刷机器人为负压吸附与正压推进结合的轮式机器人。
机器人的螺旋桨为高强度碳纤维材质，腿部结构及部分固定框架为密度较小的铝合金材质，整体重量较轻。
机器人整体外观为圆形，中心处底端为多个伯努利吸盘，其上安置了电机通过将上方及四周空气吸入，在底部高速释放，形成负压区，由内外压强差提供吸附力。
关键词：外墙粉刷机器人，伯努利吸盘，切尔雪夫连杆，四杆机构运动0.前言在各类复杂工程实践中，由于通用设备的局限性，机械装置与作业对象的对接存在：进不去、够不着、接不上等困境，极大地影响工程进度和质量。
因此亟需有针对性地设计在各种特殊工况下使用的各类特种机械，或机器人，作为特种辅助工具又快又好地完成预定工作任务。
因此本项目聚焦于危险环境下机器人的设计制造。
近几十年来，高空作业一直位居全球最危险职业列表前列。
高空工作者时刻面临着高空坠落（安全带脱落、安全绳丢失、梯子不稳定、悬绳老化断裂）；触电（带电进行作业或不慎接触高空工作电源系统线路）；物体打击（作业工具、材料坠落对下方人员造成伤害）等危险。
同时由于该项工种的危险性，有意愿从事高空作业的工人越来越少，高空作业的人力成本也因此逐年攀升。
于是，使用高空作业机器人替代人来执行作业已经成为一个必然的趋势。
本机器人旨在进行高空粉刷作业，以替代人工并减少随之而来的风险，从而在保证粉刷质量的同时减少各类损失。
1.外墙粉刷机器人设计思路为了应对垂直墙壁粉刷工作的安全隐患、缓解劳动力不足问题以及提高粉刷效率、降低粉刷成本，我们设计了高性能垂直墙壁粉刷机器人来代替人类进行垂直墙壁粉刷工作。
垂直墙壁粉刷机器人为负压吸附与正压推进结合的轮式机器人。
机器人的螺旋桨为高强度碳纤维材质，腿部结构及部分固定框架为密度较小的铝合金材质，整体重量较轻。
玻璃清洁机器人驱动及擦洗机构设计
摘要高楼玻璃幕墙清洗机器人是特种机器人的一个分支。
它是基于壁面移动机器人技术，并针对具体的作业对象，具有明确功能的实用机器人，其工作在垂直危险的玻璃壁面，能够克服重力的作用，携带清洗设备，是面向现代高层建筑玻璃外墙表面保洁、清洗服务的极限作业机器人。
论文首先对机器人总体方案进行介绍，在此基础上，对机器人总体结构进行了设计分析。
其次重点介绍了机器人的驱动机构，讨论了机器人的作业路径及运动控制规划。
最后，简单介绍了机器人的擦洗机构关键词:玻璃，幕墙清洗机器人，驱动机构，擦洗机构，密封机构ABSTRACTGlass-wall cleaning robot is one of robot for limited operation,which can walk on Vertical glass-wall with washing devices.It is a robot with specific applied functions,Based on wall-climbing robot techniques.for specific objects.And it works on vertical Glass-wall,where is dangerous for human beings.It is a robot could conquer the gravity effect and carry cleaning equipments,facing to glass-wall surface beautifying service of modern high-rise buildings.Firstly, the whole frame of the glass wall cleaning robot is introduced, based on this, the designing and analyzing Of the structure of the robot are described in details.Then,introducing the drive mechanism of the robot,Discussed the operation of the robot path planning and motion control. Finally, a brief introduction of the robot body scrubKey words: Glass, wall cleaning robot, driving mechanismScrub mechanism,sealing mechanism摘要 (1)ABSTRACT (1)1 前言 (3)2 玻璃清洁机器人总体方案规划 (4)2.1 机器人设计思想 (4)2.2机器人总体结构方案 (5)3 驱动机构和擦洗机构 (6)3.1 驱动机构分析 (6)3.1.1 驱动方式 (6)3.1.2运动结构和运动规划 (7)3.1.3运动过程控制原理分析 (8)3.1.4外形尺寸选择 (9)3.1.5驱动力分析 (9)3.1.6小结 (10)3.2擦洗机构分析 (11)4 其它元件选择 (10)4.1密封机构 (10)4.2换向阀和溢流阀的选择 (12)5 总结 (11)参考文献 (12)致谢 (13)在现代都市中，高层建筑越来越多，各种各样的摩天大楼成为现代都市中一道亮丽的风景。
新型高楼清洗爬壁机器人的研究与设计
新型高楼清洗爬壁机器人的研究与设计摘要：随着城市建设的快速发展，高楼大厦的数量不断增加，高楼外墙的清洗工作变得愈发重要和困难。
为了提高清洗效率和安全性，科学家们开始研究和设计一种新型的高楼清洗爬壁机器人。
本文将探讨该机器人的研究与设计。
1.引言在传统的高楼清洗工作中，清洁工人需要悬挂在绳索上来进行清洗，这既危险又低效。
因此，研发一种能够自主完成高楼清洗工作的机器人具有重要意义。
该机器人将能够准确地识别清洗区域，自主爬升和下降，并进行清洗操作。
2.机器人结构与原理新型高楼清洗爬壁机器人主要由机械臂、清洗器、传感器和电源组成。
为了使机器人能够在高楼外墙爬行，机械臂采用伸缩式结构，并能够自主调整长度。
清洗器则采用带有纤维材料的刷子，能够有效清洁外墙的污渍。
传感器用于识别墙壁的形状，避免机器人碰撞。
电源方面，机器人采用可充电电池，确保长时间的清洗工作。
3.机器人系统设计为了实现机器人的自主运行，需要一个智能控制系统来指导其工作。
该系统主要由导航系统、视觉识别系统和动作控制系统组成。
导航系统利用全球定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS）来确定机器人当前的位置和姿态角。
为了避免机器人过度依赖GPS，还可以加入激光测距仪来提供更准确的定位信息。
视觉识别系统用于识别墙壁的材料和污渍类型，从而确定最佳的清洗方法。
动作控制系统通过控制机械臂的伸缩和清洗器的动作来完成清洗任务。
4.机器人工作流程该机器人开始工作时，首先通过导航系统确定自己的位置，并设定清洗区域。
然后，视觉识别系统分析墙壁的材料和污渍类型，并确定最佳的清洗方式。
接下来，机器人把机械臂伸展到合适的长度，并将清洗器放置在墙壁上。
随后，清洗器开始移动，刷洗墙壁上的污渍。
当清洗完成后，机器人收回机械臂，并筛选清洗效果，确保墙壁彻底清洁。
5.机器人优势与展望相比传统的清洗方式，新型高楼清洗爬壁机器人具有以下优势：5.1 提高工作效率：机器人能够自主完成清洗任务，不再依赖于人力。
幕墙清洗机器人的清洗系统设计
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图５清洗液循环装置
４５
万方数据
幕墙清洗机器人的清洗系统设计
作者： 作者单位：
刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
２．幕墙清洗机器人的清洗原理
机械力清洗是一种物理清洗方法。通过机械作
［作者介绍］唐伯雁，男，１９６５年生，］：学博ｉｉ：。北京建筑工程学院机电‘＝ｊ：汽车学院教师， 研究方向：气动技术、机器人设计及控制技术
州瑚家８６３计划资助项目。课题编号：２００１ＡＡ４２２２８０
４３
万方数据
技术应用
用力使污物解离、分散至清洗介质中，清洗介质在 不断循环流动过程中完成污物与介质的分离，从而 始终保持介质具有较高的清洁度和较强的活性。机 械力清洗体系包括四个要素：被清洗对象（如幕 墙）、污物、介质及清洗作用力。机械力清洗原 理如图１所示，包括三个阶段：１介质施布，２污物解 离和分散，３（包含污物的）介质分离回收。机械力 清洗方法易于实现自动化控制，适合幕墙清洗机器人 采用。
2.Bahr B;Y Li;M Najafi Design and Suction Cup Analysis of a Climbing Robot[外文期刊] 1996(03) 3.M Nishikami;T Mizushima Glass roof cleaning robot system 'Canadian Crab 1992(05) 4.方启平;林仲茂 超声波清洗新技术--兆赫超声清洗 1998(02)
爬壁清洗机器人设计
爬壁清洗机器人会的不断发展，科学技术的迅猛发展，人类社会的不断进步，现代都市的摩 天大楼越建越多，越建越高，而城市的灰尘污染也越发严重，在这样的背景下，人类需 要依靠升降机平台来逐层地清洗大楼壁面，不但浪费时间和劳动力，而且人类在清洗大 楼壁面的环境越来越恶劣和危险，本课题来自于社会实际的需求，采用爬壁机器人进行 擦洗，降低清洗工人的劳动强度，提高工作效率，特别是提高安全性。如今，在科学技 术领先的国家已经采取了爬壁清洗机器人作为他们的首选工具，用来对大楼外表面进行 清理。
2 爬壁清洗机器人总体结构设计 ---------------------------------- 10
2.1 爬壁清洗机器人的材料选择 ----------------------------------------- 10 2.2 机器人总体结构介绍 ----------------------------------------------- 10 2.3 移动铝板的设计与校核 --------------------------------------------- 11 2.4 吸盘直径的选取 --------------------------------------------------- 13 2.5 电动机的选取 ----------------------------------------------------- 15 2.6 联轴器的选取 ----------------------------------------------------- 18 2.7 轴承的校核 ------------------------------------------------------- 18 2.8 滚动轴承寿命的计算 ----------------------------------------------- 19 2.9 轴的计算 --------------------------------------------------------- 20 2.10 键连接的强度计算 ------------------------------------------------ 21 2.11 轴向气缸的设计与计算 -------------------------------------------- 22 2.12 活塞杆稳定性及挠度验算 ------------------------------------------ 25 2.13 本章小结 -------------------------------------------------------- 28
擦玻璃机器人设计方案
擦玻璃机器人设计方案擦玻璃机器人设计方案一、概述随着新一代科技的发展，机器人技术逐渐应用于各个行业。
本文设计了一种擦玻璃机器人，该机器人能够全自动地擦除高楼外墙的玻璃，提高工作效率，减少人力成本。
二、设计要求1. 擦玻璃机器人应能够适应不同高度的玻璃外墙。
2. 机器人应具备较高的擦玻璃效率。
3. 机器人应具备安全性，能够识别障碍物并避免碰撞。
4. 机器人应具备节能环保的特点，减少能耗与污染。
三、机器人结构1. 机器人主体：采用轻量化材料制造，具备耐高温、耐腐蚀的特点。
2. 擦玻璃装置：使用特殊材质的擦玻璃毛刷，具备良好的清洁效果。
3. 传动装置：选用高精密的电动驱动系统，使机器人可控性更强。
4. 感知装置：使用雷达、红外线等传感器，实时感知周围环境，识别障碍物。
5. 控制系统：采用先进的图像处理和路径规划算法，实现自动擦玻璃功能。
四、机器人工作流程1. 机器人通过控制系统确定擦玻璃的路径，利用传动装置移动至指定位置。
2. 机器人启动擦玻璃装置，擦除玻璃表面的污垢。
3. 感知装置实时监测周围环境，如果有障碍物，机器人会改变路径避免碰撞。
4. 机器人完成一段玻璃的擦除后，移动至下一段玻璃，重复上述步骤。
5. 当所有玻璃擦拭完成后，机器人返回起始点。
五、机器人优势1. 自动化：机器人能够全自动地擦拭玻璃，减少人工操作，提高工作效率。
2. 安全性高：机器人具有避障功能，可以识别障碍物并自动避免碰撞，减少事故发生的风险。
3. 节能环保：机器人采用电动驱动，能源消耗较低，不会产生污染物。
4. 灵活性：机器人可根据需要调整擦玻璃的速度和力度，适应不同类型的玻璃外墙。
5. 可靠性：机器人采用高精密的电动驱动系统和先进的控制算法，具备良好的稳定性和可靠性。
六、结论擦玻璃机器人是一种高效、安全、节能环保的擦玻璃设备。
通过自动化的方式，它可以提高擦玻璃的效率，减少人力成本，为高楼外墙的玻璃清洁提供了一种新的解决方案。
高楼清洗机机电系统设计
高楼清洗机机电系统设计摘要近年来，随着社会的发展，楼层越来越高，使用玻璃幕墙的楼房也越来越多，避免清洗时一个很重要的问题，传统的方式多数为人工，或者是采用电缆从楼顶将机器人吊下，工作效率偏低，危险性高，于是清洗用爬壁机器人应运而生，本文的任务就是设计一种能够在壁面上吸附行走的清洗机器人。
本文在简单介绍清洗机器人的国内外研究现状的基础上，基于二维软件CAD对四轮式风压吸附清洗机器人的本体机构进行了设计，对一些关键部分进行了设计计算及校核计算，重点是爬壁机器人的移动结构、吸附结构和驱动系统的设计计算。
本文设计的清洗机器人采用四轮式小车形状结构，结构简单；采用风压吸附方式，利用螺旋桨对空气的压缩所产生的压力将机器人压在物体表面，避免了清晰机器人对壁面的局限，降低了控制难度；清洗机主要由伺服悬吊系统、清洗主机和由计算机控制系统组成；采用无人化清洗，自动清洗，自动供水，自动供清洗液，单片机系统控制，操作人员只需通过键盘即可操纵清洗机工作，而且在清洗过程中，清洗机能够自动进行边缘识别，可根据建筑楼层的具体情况选择为纵洗或横洗；采用后轮驱动，一个电机驱动两个后轮，后轮带动前轮完成机器人的行走，使用直齿圆柱齿轮传动装置作为减速器；采用楼顶供电；机器人可以在水平面或者垂直表面直线行走。
本机的清洗效率较高，清洗效果良好。
关键词：清洗机器人；减速器设计；风压吸附；单片机控制；齿轮机构；电机控制；刷洗；ⅠABSTRACTIn recent years, with the development of society, more and more floors, with glass curtain wall building more and more toavoid cleaning a very important issue, most of the traditional way of artificial, or a cable from the top of the building will be used under the robotic crane, low efficiency, high-risk, then cleaned with a wall-climbing robot came into being, this task is to design a walk on the adsorption to the wall climbing robot for cleaning.This paper briefly wall-climbing robot based on the research status, based on 2D software, CAD, four-wheel vacuum on wall-climbing robot body bodies were designed, carried out on some key satisfied with the design calculation and checking terms, focusing on the mobile climbing robot structure, adsorption structure and drive system design and calculation.This designed wall-climbing robot car with four-wheel-type shape of the structure, simple structure;By pressure adsorption,robot using the pressure generated by the propeller on the compressed air pressure in the surface,avoiding the clear limitations of the robot on the wall,reducing the difficulty of control;Washing machine is suspended by a servo system, cleaning host and consists of computer control system;The cleaning of the unmanned, automatic cleaning, automatic water supply for automatic washing liquid, single chip control system, operating only through the keyboard to manipulate the work of the washing machine in the cleaning process, the washing machine to automatic edge recognition, according tothe building floor wash for vertical or horizontal wash;Rear-wheel drive, a motor to drive the two rear wheels, rear wheel drive the front wheels to complete the robot to walk, use of the spur gear transmission device as reducer;Roof supply; robot walk a straight line can be horizontal or vertical surface. The higher the cleaning efficiency of the machine a good cleaning effect.Key words: Cleaning Robot；Reducer Design；PressureAdsorption Mode；MCU Control；Gear mechanism；Motor control；Scrub；目录摘要(Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 课题研究的目的和意义 (1)1.2 课题研究现状及分析 (1)1.2.1 国外壁面清洗机器人研究现状 (1)1.2.2 国内壁面清洗机器人研究现状 (2)1.3 高层建筑外墙清洗机发展趋势 (4)1.4 课题的研究设想 (4)第2章清洗机器人总体方案设计 (5)2.1 对楼顶楼面的实际考察 (5)2.1.1楼面结构考察 (5)2.1.2 楼顶的实际考察 (5)2.2 清洗机器人的总体方案 (6)2.3 清洗机器人清洗系统方案 (7)2.4 清洗机器人爬壁系统方案 (8)2.5 清洗机器人控制系统方案 (8)2.5.1设计的基本原则 (8)2.5.2可供选择的设计方案 (8)2.5.3方案的分析 (8)2.6 其它部分方案 (9)2.6.1材料选择 (9)2.6.2 轮的润滑问题 (9)2.6.3 轴承的润滑问题 (9)2.7 本章小结 (9)第3章清洗机器人清洗系统设计 (10)3.1 清洗机器刷洗部分设计 (10)3.1.1 盘刷设计 (10)3.1.2 滚刷设计 (11)3.1.3刷洗部分所用弹簧的设计 (11) 3.2 内空心轴设计 (12)3.3 清洗机主机滚轮的设计计算 (13) 3.4 主机上传感器及行程开关的选择 (13) 3.5复合缆的结构设计 (14)3.6 本章小结 (14)第4章清洗机器人风压系统设计 (15) 4.1 采用风压的意义 (15)4.2 基本原理 (15)4.3 气动计算的原始数据与技术要求 (15) 4.4 风压部分力学计算 (16)4.5 本章小结 (16)第5章清洗机器人主要零件设计 (18) 5.1 直齿轮副的设计计算 (18)5.1.1 齿轮的设计计算及强度校核 (18) 5.1.2 齿面接触疲劳强度计算 (20)5.1.3 齿根抗弯疲劳强度验算 (21)5.1.4 齿面静强度计算 (22)5.1.5 齿根（抗弯）静强度验算 (23) 5.2 锥齿轮副的设计计算 (24)5.2.1 基础尺寸确定 (24)5.2.2 确定载荷系数K (25)5.2.3 齿面接触疲劳强度计算 (25)5.2.4 齿根抗弯疲劳强度计算 (26)5.3 本章小结 (26)第6章清洗机器人控制系统设计 (28) 6.1 控制部分的基本组成 (28)6.2 控制部分工作原理 (29)6.3 驱动部分工作原理 (30)6.4 控制软件的实现 (30)6.4.1 主机+POD组合 (30)6.4.2 双平台 (31)6.5 软件的结构 (31)6.5.1 软件的主体结构 (31)6.5.2 软件功能模块的划分 (31)6.6 控制系统软件程序的实现 (32)6.6.1 伺服悬吊系统部分 (32)6.6.2 清洗机主机部分 (32)6.7 本章小结 (33)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (37)附录 (38)第1章绪论1.1 课题研究的目的和意义随着城市现代化得发展和人口的日益增加，为了节省土地资源，高层建筑越来越多，各式各样的摩天大楼成为现代都市中一道亮丽的风景。
擦玻璃机器人设计方案
擦玻璃机器人设计方案一、引言玻璃清洁是一项繁琐的任务，尤其是在高楼大厦的外墙上。
为了解决这个问题，我们设计了一种擦玻璃机器人，旨在提高清洁效率、降低工作风险。
本文将详细介绍该机器人的设计方案。
二、机器人结构设计1.底盘设计机器人底盘采用轮式结构，以提高运动灵活性和平稳性。
底盘采用防滑材质，以确保机器人在玻璃表面行驶时更加稳定。
2.擦拭装置擦拭装置由一对可旋转的擦拭臂和擦拭垫组成。
擦拭臂的材质选择耐磨损的合成纤维，以确保长时间使用不会导致擦拭效果下降。
擦拭垫采用微纤维材质，具有较强的吸水性和吸附力，能够快速并有效地清洁玻璃表面。
3.导航系统机器人配备先进的导航系统，采用激光雷达和摄像头进行环境感知和位置识别。
通过激光雷达和摄像头的数据融合，机器人能够准确地感知到玻璃表面的位置和障碍物，并根据预先设定的路径规划进行移动。
4.能源供应机器人搭载高能效锂电池，确保持续工作时间较长，并可通过充电站进行充电。
充电站可根据机器人的当前位置和电池电量智能调配，提供稳定可靠的能源供应。
三、机器人工作流程1.定位与路径规划机器人首先通过导航系统识别玻璃表面的位置，并根据预设的清洁路径规划合理的擦拭路线，确保全面覆盖。
2.擦拭过程机器人依次移动至不同位置，并将擦拭臂伸展到玻璃表面。
擦拭臂旋转后，擦拭垫能够有效清除玻璃表面的污垢和灰尘。
3.障碍物识别与规避如果机器人在擦拭过程中感知到突出的障碍物，导航系统会通过实时计算和分析，调整移动路径以绕过障碍物，保证机器人的正常工作。
4.清洁结果反馈机器人清洁完成后，导航系统会发送清洁结果给操作人员。
同时，机器人还能够记录清洁过程中的异常情况，并生成报告，以便后续处理和分析。
四、安全性设计1.紧急停止装置机器人配备紧急停止按钮，一旦出现异常情况，操作人员可以立即按下按钮，停止机器人的运动，确保人员和设备的安全。
2.防坠落装置机器人底盘装有重力传感器和倾斜传感器，一旦检测到机器人越过安全边界和倾斜角度，相应的报警机制将触发，防止机器人坠落。
玻璃幕墙清洗机器人的简要设计
伴 随着高楼大厦在城市 中的迅速崛起 ， 带来 的是繁重的高楼外表 面的清洗工作。由于环境在
日益恶 化 ， 高楼 外表 面越 来越 容 易受 到污 染 ， 如果
的爬壁机器人对壁面的光洁度有相 当高的要求 ，
对 存 在 缝 隙 的城 市 楼 宇 外 墙 壁 的适 应 能 力 比较
与载 重 之 和 ； ｍ 为 机 器 人 的重 量 ； ｍ ： 为刷 子 的 重
量； 口 为小车的加速度。
１ ． ３ 移 动装 置 的设计
差， 同时机器人移动速度慢 、 机动能力也 比较差 ； 采用 文丘 里 器和模 拟旋 风产 生负 压力 的爬 壁机 器 人， 在作业过程中会产生较大 的噪音 ， 不利于人们 正常的休息时间。而采用离心风机产生负压力的 爬 壁 机器 人 可 适 用 于不 同材 质 的壁 面 ， 吸 附力 大 且噪声适 中， 可以较好的满足人们在正常休息情
动 性能 。通 过表 １ 比较 了解 到 ：
玻或 水平平面上 。爬壁机器人要能够完成对高层建筑 物的清洗工作 ， 就需要解决 以下几个问题 ：
１ ） 吸 附 与 行走 ： 所 有 的 爬 壁机 器 人 都 具 有 两
１ ） 采 用 磁 吸 附 方 式 的爬 壁 机 器 人 ， 其 吸附 力
空气高速排 出 ， 而机器人底部 的空气又不断地补
充 到 风 机 系统 中 ， 导 致 车底 空 气 流 速大 于外 部 空 气 流速 ， 车 底 压强 小于 外部 压强 ， 使 得小 车 紧压 在
清洁机器人毕业设计
清洁机器人毕业设计清洁机器人毕业设计随着科技的快速发展，人们的生活变得越来越便利。
其中，清洁机器人的出现为我们的生活带来了很大的便利。
本文将探讨清洁机器人的毕业设计，介绍其功能、原理以及未来的发展方向。
一、清洁机器人的功能清洁机器人是一种能够自动进行清洁工作的智能设备。
它能够代替人类进行家庭和办公场所的清洁工作，如扫地、擦窗、拖地等。
清洁机器人的主要功能包括：1. 自动识别和规划清洁路径：清洁机器人配备了先进的传感器和导航系统，能够自动识别房间的布局，并规划最优的清洁路径，以提高清洁效率。
2. 扫地和拖地功能：清洁机器人配备了吸尘器和拖把，能够自动清理地板上的灰尘和污渍。
3. 擦窗功能：一些高端的清洁机器人还具备擦窗功能，能够自动清洁窗户表面的污渍，减轻人们的劳动负担。
4. 自动充电功能：清洁机器人配备了充电座，当电量低时，它会自动返回充电座进行充电，无需人工干预。
二、清洁机器人的工作原理清洁机器人的工作原理主要包括传感器、导航系统和清洁装置。
1. 传感器：清洁机器人配备了多种传感器，如红外线传感器、超声波传感器和摄像头等。
这些传感器能够感知周围环境，识别障碍物和墙壁，并根据传感器的反馈信息调整清洁路径。
2. 导航系统：清洁机器人利用导航系统确定自身的位置，并规划最优的清洁路径。
导航系统可以使用激光导航、视觉导航或者惯性导航等技术。
3. 清洁装置：清洁机器人的清洁装置包括吸尘器、拖把和擦窗器等。
这些清洁装置能够根据不同的清洁任务进行切换，并利用机器人的运动轨迹进行清洁。
三、清洁机器人的未来发展方向清洁机器人作为智能家居的一部分，未来有着广阔的发展前景。
以下是清洁机器人未来的发展方向：1. 智能化：未来的清洁机器人将更加智能化，能够通过学习和适应不同环境，提供个性化的清洁服务。
它们将能够根据用户的需求自动调整清洁路径和清洁方式。
2. 多功能化：清洁机器人将不仅仅局限于扫地和拖地的功能，还将具备更多的清洁功能，如擦窗、清洗卫生间等。
自攀爬式玻璃幕墙清洗机器人的设计
simulation analysis. This cleaning robot has a simple and compact structure and is easy to use.
Key Words院 Cleaning Robot Structure Design
1 设计背景
目前袁玻璃幕墙的清洗工作主要依靠人工咱1暂遥 在人 工进行清洗作业的过程中事故频发袁 使清洁工人的生 命安全受到严重威胁袁并且人工清洗效率低下袁在一定 程度上抑制了玻璃幕墙行业的发展遥 在智能机器人方 面袁目前的主流是吸盘吸附式清洁机器人袁这种机器人 相对于人工清洗而言安全且速度快袁 但是以此来代替 人工清洁还相差甚远袁因为清洗效果远不及人工清洁袁 越障能力方面技术也不成熟袁 只能在无边框或隐形边 框的玻璃幕墙上工作袁可靠性和安全程度受到制约咱2暂遥 可见袁从安全和环境适应方面考虑袁采用缆索式机器人 进行清洗作业更安全袁效果也更好遥
银图 3 自攀爬式玻璃幕墙清洗机器人整机结构
3 部件设计
3.1 夹紧部件 夹紧部件是自攀爬式玻璃幕墙清洗机器人的重要
组成部分咱7暂袁由夹紧爪尧锥形顶杆尧拉力弹簧尧机架等组
成袁如图 4 所示遥 夹紧爪用于对缆索的夹紧抓取袁气缸
活塞杆驱动锥形顶杆为夹紧爪提供夹紧力袁 拉力弹簧
用于夹紧爪的释放遥 夹紧部件配合移动部件完成机器
科沃斯公司研制并且已经投入市场的 WRN70 型 擦窗机器人咱4暂如图 2 所示遥 该机器人清洗窗户时依靠 内外两圈真空吸盘袁在外圈真空吸盘失效后可由内圈 真空吸盘提供吸附力袁除此以外还有安全扣设计袁提供
收稿日期院圆园员7 年 12 月
机械制造 56 卷 第 645 期
离合器 蜗轮蜗杆
清洗机构
高层玻璃幕墙清洗机器人机械部分设计
1 绪论1.1 高层玻璃幕墙清洗机器人研发意义随着人口规模的不断扩大，城市高层建筑越来越多。
摩天大楼逐渐成为生活中常见的一景。
由于玻璃具有采光性好、保温性好、防潮性好等诸多优点，同时，由于彩色玻璃美观大方，所以越来越多的高层建筑选择了用玻璃幕墙。
目前，我国大部分玻璃幕墙的清洗都需要依靠“蜘蛛人”来完成，但是，这种高空作业有一定的危险性。
因此，需要一个能够代替人力完成清洗任务的机器人。
1.2 高层玻璃幕墙清洗机器人研究现状及分析1.2.1国外玻璃幕墙清洗机器人研究现状德国相关公司委托制作的“SKYWAH”是这个星球上第一个能够成功制作出来的清洗机器人。
这个庞大的机器人主要结构是个多关节巨型伸缩臂，能够在距离33米的地方完成工作。
所有的轴采用抗拉钢材并采用液压驱动，所以结构重量较轻。
这一款清洗机器装置安装在四轮驱动的汽车相关底盘上，清洗刷较长，定位精度高。
该机器人可以在人的监视下完成清洗工作，动作灵活。
与我们一衣带水的邻国——日本，他们的机器人公司之一——BE公司研制过一款轨道已经固定好的的专门用于擦玻璃的机器人，依据安装在楼顶的轨道和相关的提升系统，清洗机可以准确地对准窗户。
该设备优点是自动化程度相对较高。
但是，一般建筑在设计之初不会将擦窗系统考虑其中，使该机构适用性大大降低。
图自动清洗机-1图21-1SKYWAH德国玛歌堡的费劳恩霍费尔相关的研究所是德意志共和国主要的生产和自动化中心，它们在过去的这些年，曾经较为成功地研究了一系列清洗机器人。
该机器人可横向、可纵向，随心所欲完成清洗任务。
德国佛拉货福尔研究所研制了一种名为SIRIUSC的清洗机器人。
在那些要清洗的相关建筑物上，我们放在了上面一辆跟随及其运动的小车，这辆小车不紧急今年能够起到定位的作用，而且还能对装置起到安全保护的作用。
机器人坐竖直运动，左右移动依靠小车来完成。
美国航空航天宇航局下属的机器人公司，在上个世纪研制了爬壁机器人“Sky Washer”（用于清洗摩天大楼），它重大约四十斤，该机器人利用两组框架（L型）进行相对滑动，交替吸附来实现机器人的移动。
墙壁清洁机器人解析
墙壁清洁机器人的设计第一章绪论1.1 课题的背景、目的及意义[1]壁面清洗爬壁机器人属于移动式服务机器人的一种，可在垂直壁面或顶部移动，完成其外表面的清洗作业。
在工业机器人问世30多年后的今天，它已被世人看作是一种生产工具，在制造、装配及最近在服务行业，机器人的应用取得了明显的进步，由于传感器、控制、驱动及材料技术领域的进步，通过智能机器人系统，首次在制造业领域以外开辟了机器人应用的新领域，让自主机器人作为“人的助手”，使人们的生活质量得以提高。
目前在许多领域已经进行了很大的努力来开发服务机器人系统，并力争在较大范围内使用它们。
这些机器人系统尽管有不同的应用领域，但它们所从事的工作则仅限于以下几种：1.维护保养2.修理3.运输4.清洗5.保安及救援6.数据采集7.其它在服务行业使用的机器人，要求所提供的服务技术含量较高，实现的可能性较大，还要求它的市场潜力大，对用户有使用价值，对经营者有经济效益。
与普通工业机器人领域不同，服务机器人是一种只适合于具体的方式、环境及任务过程的机器人系统。
物体及平面清洗用的机器人是急待开发的服务机器人之一。
现代城市高楼林立，以15－30层楼居多，高达近百米，壁面多数采用瓷砖结构和玻璃幕墙结构，有的还敷设塑铝板等，常年裸露在外，需要进行许多壁面维护工作。
目前这类工作仍由清洗工人搭乘吊缆进行高空作业来完成，既危险、工作效率又低，对人身安全、玻璃壁面都有很大的威胁性，如图1－1所示。
越来越多的高层建筑在设计初期便将清洗问题考虑在内，尤其是很多瓷砖、玻璃壁面表面平整、不大的障碍，非常适合于采用壁面清洗机器人进行清洗。
爬壁清洗机器人的使用将大大降低高层建筑的清洗成本，改善工人的劳动环境，提高劳动生产率，具有一定的社会、经济意义和广阔的应用前景。
该项目的研制成功，将会实现清洗作业的自动化，给清洗作业带来一次新的革命。
同时通过更换周边设备可适应其它的操作任务，其主要系统壁面移动机器人载体可深入应用到核工业、石化、消防、造船等行业，机器人装备摄像机、超声波传感器等可对核废液储罐、轮船等建筑物外壁进行检查、测厚及焊缝探伤等，若装备喷砂、喷漆机构可对金属罐壁进行喷砂除锈、喷漆防腐等操作，还可喷涂巨幅壁画，装上温度传感器、摄像机等可从高楼上对火情作出判断，传递救援物资等。
自动翻越式玻璃幕墙清洁机器人设计
(１)
３Ｆ Ｐ －( Ν１ ＋Ν２ ＋Ν３ ＋Ν４ ＋Ν５ )＝ ０
(２)
Ｆ Ｐ ｌ＋２Ｆ Ｐ ｌ＋３Ｆ Ｐ ｌ－Ｎ４ ｌ－２Ｎ３ ｌ－３Ｎ２ ｌ－４Ｎ１ ｌ－Ｇｈ ＝ ０
(３)
所受平衡力矩为
设密封条与玻璃壁面间的摩擦系数为μ １ ꎻ履带与玻璃
壁面间的摩擦系数为μ ２ ꎻ清洁刷与玻璃壁面间的摩擦系数
ｖａｃｕｕｍ ｄｅｇｒｅｅ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｖａｃｕｕｍ ｃｈａｍｂｅｒꎬ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｒｏｂｏｔ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: ｃｌｅａｎｉｎｇ ｒｏｂｏｔꎻ ｓｔａｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓꎻ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔꎻ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ
电气与自动化
卢红煜ꎬ等自动翻越式玻璃幕墙清洁机器人设计
附稳定后ꎬ再抬起后端机架缓慢前进从而完成整个换面
1
(５)
Ν１ ＋Ν５
μ
Ｇ
＋ æç １－ ｓ ö÷
３( μ １ ＋μ ２ ) è μ １ ＋μ ２ ø
３
(６)
ＦＰ ＝
3
2
ｆ ２ ＝ ｆ ３ ＝ ｆ ４ ＝ μ １ Ν＋μ ２ Ν ＝ ( μ １ ＋μ ２ ) Ν
ｌ
(１６)
引入安全系数 ｋꎬ并联立式(１４) 、式(１６) ꎬ得吸盘吸附
力范围:
{
Ｆ Ｐｍ ＝ ｋＭａｘ
(
１
λ１
１ ∂Ｗ
＋ )
) ( ∂Ｗ
∂Ｉ λ
∂Ｉ
１
１
２
１
Ｃ
λ１ ０１
磁吸附式家用擦窗机器人结构设计与工作性能分析
磁吸附式家用擦窗机器人结构设计与工作性能分析磁吸附式家用擦窗机器人结构设计与工作性能分析摘要：随着机器人技术的迅速发展，家用擦窗机器人正逐渐成为家庭清洁的新选择。
磁吸附式家用擦窗机器人作为其中的一种，具有结构简单、操作便捷等优点。
本文以某磁吸附式家用擦窗机器人为对象，对其结构设计与工作性能进行分析，从而为今后的研究与应用提供参考。
一、介绍随着城市化进程的不断推进，高层建筑也越来越多。
然而，擦拭外墙玻璃面临较高的安全风险和时间成本。
为了解决这一问题，家用擦窗机器人应运而生。
在众多家用擦窗机器人中，磁吸附式机器人因其结构简单、操作便捷而备受关注。
二、结构设计1. 磁吸结构磁吸附式机器人的磁吸结构是其核心设计，通常采用内外磁铁配合的方式，实现机器人在窗户表面的固定。
内磁铁安装在机器人内部，外磁铁贴附在窗户的内部。
利用磁力的吸引力，机器人能够牢固地附着在玻璃表面上。
2. 清洁模块为了确保清洁效果，磁吸附式家用擦窗机器人通常设计有清洁模块。
清洁模块的设计包括刷子、喷洒装置和吸水装置。
刷子能够有效去除灰尘和污垢，喷洒装置可喷洒清洁剂提高清洁效果，吸水装置可吸取清洁后的水分。
三、工作性能分析1. 清洁效果磁吸附式家用擦窗机器人的清洁效果受多种因素影响，例如刷子的材质和长度、喷洒清洁剂的均匀度等。
通过合理的设计与优化，可以提高清洁效果，确保窗户表面的清洁度。
2. 安全性在操作过程中，安全性是磁吸附式家用擦窗机器人需要关注的重要问题。
机器人在吸附过程中需要保持稳定性，以避免突然脱落造成伤害。
因此，合理设计磁力吸附力和机器人自身重量的比例，能够增加机器人在窗户表面的稳定性。
3. 动力系统磁吸附式家用擦窗机器人通常采用电力驱动，包括电机和齿轮组件。
电机能够提供足够的动力，齿轮组件则能够实现机器人的运动控制。
通过优化动力系统的设计，可以提高机器人的工作效率。
四、结论磁吸附式家用擦窗机器人具有结构简单、操作便捷等优点，逐渐成为家庭清洁的新选择。
高空玻璃幕墙清洗机器人的研究与设计
3、清洗效果：经过多次实验验证，该清洗机器人可以在短时间内完成大面 积的玻璃清洗任务，且清洗效果干净整洁。同时，机器人的工作不会对玻璃幕墙 造成任何损伤，具有很高的安全性。
五、总结与展望
本次演示成功设计了一款高效、安全的高空玻璃幕墙清洗机器人，解决了人 工清洗方式效率低下和安全隐患等问题。该机器人具有自动适应环境、清洗效率 高、操作简单、成本低廉等优点，在未来的高空玻璃幕墙清洗市场中具有广泛的 应用前景。
四、研究成果
通过深入研究和实验验证，本次演示取得以下研究成果：
1、产品形态：清洗机器人采用智能遥控的方式，可以在工作人员的安全控 制下进行作业。此外，机器人还配备了高清摄像头和传感器，以便实时监测环境 变化和自身状态。
2、技术方案：采用双刷系统进行清洗，可以同时清洗玻璃的正反两面，提 高清洗效率。配合特有的真空吸附系统，使机器人在玻璃幕墙上来回移动更加稳 定。此外，引入人工智能技术，实现机器人的自动路径规划和避障功能。
展望未来，高空玻璃幕墙清洗机器人还有许多可以改进和完善的地方。首先， 可以在机器人的柔性机构和材料选择上做进一步的研究，提高机器人的抗风能力 和适应性。其次，可以引入更先进的传感器和控制系统，实现机器人的智能感知 和自主决策功能。最后，开展多元化应用场景的研究，将高空玻璃幕墙清洗机器 人应用于更多领域，如光伏板、建筑外墙等。
3、清洗效果：经过多次实验验证，该清洗机器人可以在短时间内完成大面 积的玻璃清洗任务，且清洗效果干净整洁。同时，机器人的工作不会对玻璃幕墙 造成任何损伤，具有很高的安全性。
五、总结与展望
本次演示成功设计了一款高效、安全的高空玻璃幕墙清洗机器人，解决了人 工清洗方式效率低下和安全隐患等问题。该机器人具有自动适应环境、清洗效率 高、操作简单、成本低廉等优点，在未来的高空玻璃幕墙清洗市场中具有广泛的 应用前景。
建筑物外立面清洁机器人技术研究
建筑物外立面清洁机器人技术研究一、前言建筑物外立面的清洁一直是一个繁琐的工作，往往需要高空作业，容易造成安全隐患。
而随着科技的发展，建筑物外立面清洁机器人技术也随之诞生，大大提高了清洁效率和安全性。
本文将对建筑物外立面清洁机器人技术进行详细探讨。
二、建筑物外立面清洁机器人技术的发展历程1.传统清洁方式的局限性传统的清洁方式主要包括人工高空作业和吊篮作业。
人工高空作业由于需要安全保障措施和人力投入较多，造成清洁工作效率低下且较为危险；吊篮作业因其作业范围有限，不能覆盖整个建筑外立面，同样存在潜在风险。
因此，建筑物外立面清洁的传统方式已经不能满足现代建筑物的清洁需求。
2.机器人清洁技术的出现随着机器人技术的不断发展，机器人清洁技术应运而生。
据统计，早在20世纪70年代初就有首个建筑外立面清洁机器人被问世，但技术条件的限制使得它无法进一步发展。
之后，随着传感器、自主控制等技术的应用于建筑物外立面清洁机器人中，其发展开始进入高速发展阶段。
3.目前机器人技术的应用与发展目前，机器人清洁技术的应用范围也逐渐扩大，不仅可以应用于建筑物的玻璃幕墙、墙体和屋顶等部位的清洁，还可以应用于电力线路、桥梁等高空环境的清洁。
未来，随着机器人技术的不断发展，建筑物外立面清洁机器人将进一步实现智能化和自主化。
三、机器人清洁技术的类型1.伸展臂机器人伸展臂机器人是一种类似于人手臂的机器人，可以根据建筑物的形状和高度自由伸缩，达到清洁建筑物不同部位的目的。
这种机器人适用于建筑物外立面较为规则的清洁，并且可以实现自主控制。
2.爬行机器人爬行机器人是一种像昆虫一样的机器人，它可以沿着建筑物的表面自由爬行，在清洁大型建筑物外立面时效率高，作业范围广，但在操作时需要较高的技术水平。
3.轮式机器人轮式机器人是一种非常常见的建筑物外立面清洁机器人。
其主要特点是可使用于各种类型的地面，而且电池续航时间较长，不受时间限制。
缺点是应用于建筑物外立面所需的爬升能力较差。
华蔚幕墙清洗机器人
竞争优势
喷雾刮板清洗
无脏痕无水渍
25cm越障
实现明框清洁
>100 /h
高速、高效
吸盘式行走
180度自由行走 、吸附力更强、更安全
多材质清洗
玻璃、铝板、石板
远程控制
1 X N 手机操控
大数据分析
数据物联，远程施工指导
1100 825 550 275 0 100 100 200 200 300 >300
大数据分析/远程施工指导
• 1000 60%
•
•
•
素质较低
招聘困难
技术落后
事故频发
雇主风险
高空作业职业列六大高危职业之一 保险公司拒保！
华蔚科技 向人工高空作业 say
NO
市场前景
6
2015年，中国超100米以上大楼有2300多幢 排名世界第一。幕墙面积超6亿平方米
亿平米 亿 亿
36 100
以均价3元计算，每年清洗两次， 仅百米以上建筑的市场份额将超过36亿。
2016 . 12
洗飞机机器人出品
2017 . 12
外墙涂料翻新机器 人出品
2018 . 12
Time Schedule
2016 . 03 2016 . 06 2017 . 06
2018 . 06
泉州中骏商城举行机器 人清洗幕墙工程演示
第一台商用机器人 出品
完成洗飞机机器人 原型机
完成外墙涂料翻新 机器人原型机
• 100 36 • WRC FRC 33
•
• 8
/ CEO
2013 5 PMP AR 12 .
/ CPO
10 WRC 30 FRC 6
/ CRO
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高楼 外 墙 清 洁 机器 人 的功 能与 外 形 设计
刘旭 辉 ， 金 沛
（ 长江大学 机 械工 程学院， 湖北 荆州 ４４ ２ ） ３ ０ ３
摘要： 根据 国 内外高墙 清洁机器人技 术发展现 状， 针对高墙清 洁机器 人 的内部原 件大 多裸 露在外 ， 风力 的影响较
１ 前 言
理影响， 并便 于控制 人员 观察 。
３ ）安全、 环保 。避免机器人脱 落、 冲刷墙面的水 随着城 市里 的高 楼 一座 座 拔地 而 起 ， 来 了高 楼 飞 溅 ， 带 处理 吸收 的垃 圾 。
玻璃 和瓷砖 幕墙 的清 洗 问题 ， 常 的人 工 清 洗方 式 效 通
率低 ， 对工人 的心理素质要求高 ， 由此壁面清洁机器 ３ 外 形 设 计 人应运 而生 。 自上 世 纪 ７ Ｏ年 代 ， 日本 科 技 工 作 者 研 现有 很 多机 器 人 在 高 空 作 业 时 ， 风 面积 较 大 ， 受 制出世 界上 第 一 台 壁 面 清 洗 机 器 人 后 ， 日本 、 国 和 美 对 吸盘吸 力 的要 求 高 ， 是 由 于 吸 盘 吸 力 有 限 ， 迫 但 被 德 国等发 达 国家纷 纷开 发 出多 种清 洗 墙 面 的机器 人 ； 减少机 器人 的一些 辅 助装 置 或 取 消一 些 清 洗 功能 ， 以 我国自９ Ｏ年代 以 来 ， 成 功 研 制 出 了 多种 壁 面 清 洗 也 减轻重量 ， 从而降低了清洗效果和效率。 机器人 … 。从文 献 ［ ３ 中可 以看 出 ， １— ］ 目前 国 内外 的 本 方 案 在 机 器人 造 型上 ， 用 流 线 型 曲面 ， 少 采 减 高楼外 墙 清洁机 器人 的爬 行功 能 日臻 完 善 成熟 ， 是 但 受 风面 积 ， 削弱风 力影 响 ， 图 １ 示 。 当风 吹 来时 ， 如 所 在清洁 方 式 和 外 观 造 型 上 尚 有 许 多 有 待 改 善 之 处 。 改 从 因此 ， 本文 就清 洁功 能 和外 形方 面对 高楼 外 墙 清 洁机 风经过机 器 人 大 面 积 曲 面 的 引 导 ， 变 了 风 向 ， 而 达 到削弱 风力 影 响的 目的 。 器人进 行设计 。 从 图 １ 以看 出 ， 器 人 的 流线 形 态 配 以蓝色 和 可 机 ２ 设 计 思路 白色 ， 如赋 予 其 生命 的灵 性 ， 一 条 光 洁灵 动 的蓝 犹 像 针 对 目前 高 楼 外 墙 清 洁机 器 人 内 部原 件 大 多裸 鲸徜 徉于 海洋 ， 凸显 优雅 的视 觉和 环保 意识 。
收 稿 日期 ：０ ０ ）—０ ２ １ ４９３ 作者 简 介 ： 旭 辉 （９ ６ ） 男 ， 聪 西 安 人 ， 刘 １６ 一 ， 陕 副教 授 ， ： 主 要 从 事 机 械设 计 及理 论 研 究 。 博 Ｅ，
１
河南机电高等专科学校学报
２１ ００年 ６期
清洁， 这样可以避免墙面在清洁时被再 次污染 ， 又可 ２所 示 。对 墙 面 的刷洗 采 用滚 刷方 式 … ， 滚刷 前 面 在 以利用重 力 向下 移动 。工作 界面如 图 ２所示 。 有 一排把水 喷成 雾 状 的高 压 喷 水装 置 ， 图 ４所 示 ， 如 机器 人能够 在 壁 面 上 自由移 动 必 须具 备 两 个 功 采用水 雾方 式 浸湿 壁 面 ， 可 节 省水 ， 不 会 形 成水 既 又 能： 吸附功 能和行走 功 能 。吸 附功 能就 是机 器人 通 过 流 污染 周 边 环境 。壁 面 被 润 湿 后 ， 刷 在 刮 刷 墙 面 滚 面 接触方式 紧贴 于壁面 ， 附方 式一 般 可 分为 负压 吸 时 ， 上面 的鬃毛与 壁面产 生 大 的摩擦 力 可去 除 附着 吸 其 附、 磁吸 附 、 推力 吸 附 ， 行 走 方 式 一 般 有 轮式 、 带 力较大 的污垢 ， 按 履 滚刷结 构 如 图 ５所 示 。在 滚刷 后 的吹 式 和脚 足式 Ｊ 。 风装置持 续 吹风 ， 图 ６所 示 ， 在较 短 时 间 内吹 干 如 能 墙壁 ， 随后 的刮擦 板 刮擦 掉 剩 下 的污 垢 ． 擦 板 结 构 刮 如图 ７所 示 。
第 １ ８卷 第 ６期
２１ ０ ０年 １ 月 １
河南机 电高等专 科学校学报
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｎ ｎＭｅ ｈ ｎｃ ｌ ｎ ｌｃ ｉ ｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇＣ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｏ ａ ｃ ａ ｉ ｄ Ｅ ｅｔ ｃ ｇｎ ｅｉ ｏ ｅｅ Ｈｅ ａａ ｒａ Ｅ ｎ ｌ
簧胶棉组合式密封机构 ， 该机构能够使机器人很好地 适应 玻璃 、 瓷砖壁 面 儿 。
常见 的行走方式 中 ， 式行 走速 度 快 、 轮 控制 灵 活 ， 但维 持一定 的吸 附力 较 困难 ； 足式 能 跨越 很小 的障 脚 碍 ， 行走 速度慢 ； 带式 对 壁 面适 应性 强 ， 但 履 着地 面 积 大， 负载强 ， 不易 转 弯 。 目前 的 多 吸盘 履 带 式 提高 但
图 ２ 机 器 人 底 面
由于本文设 计 的清 洁 机 器 人 在 高楼 外 墙 瓷 砖 和 玻璃 上 面工作 ， 砖 和 玻璃 表 面光 滑 且 易 碎 ， 以选 瓷 所
图 ４ 喷 水装 置
负压 吸附 ， 负压 吸附的真 空 度保 持 主要 依赖 于 密封装 置来 维持 。吸附件 易磨损 ， 目前 常用 的密封 装 置是 弹
大且不美观 ， 清洗方式单一等 问题 ， 运用机器人爬行原理、 璃和瓷砖 的清洗原理 、 玻 色彩 学原理， 结合 清 洁机器人
的作业特征， 对高楼 外墙 清洁机器人 的功 能和 外形进行 了设计。
关键 词： 高楼外墙 ； 清洁 ； 器人 ； 机 设计
中 图分 类 号 ： Ｐ４ ． Ｔ ２２３ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ８— ０ ３ ２ １ ）６—００ ０ １０ ２ ９ （０ ０ ０ ０ １— ３