玻璃清洗机器人的设计论文

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玻璃清洗机器人的设计论文

玻璃清洗机器的设计The design of glass curtain wall cleaningmachine摘要：本文介绍了一种多吸盘组交替吸附工作、本体框架式移动并附带高效清洗装置的壁面清洁机器人系统，具体阐述了各组成部分的结构和工作原理，并通过实验对爬壁清洗机器人在玻璃壁面上的行走适应情况以及壁面清洗效果进行了探究。

该爬壁清洗机器人具有体积小、重量轻、控制方便、清洗效果好等优点，有较强的市场推广价值。

【Abstract】:In this paper, a more alternate adsorption suction cup group work, ontology frame type mobile with efficient cleaning device of wall cleaning robot system, elaborates on the structure and working principle of each component, and through the experiment of climbing on the glass wall cleaning robot walking to adapt to the situation and to explore the effect of cleaning. The climbing wall cleaning robot has small volume, light weight, easy to control, cleaning effect is good wait for an advantage, have stronger marketing value关键词：真空吸附;爬壁机器人;清洗Key words: vacuum adsorption; Climbing robot; cleaning引言：目前玻璃幕墙作为高楼外防护结构的现象越来越普遍，为了保证玻璃外观的整洁美丽，就需要定期对玻璃表面进行清洗，而大部分玻璃幕墙采用人工清洗作业。

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。

玻璃清洗机论文

摘要玻璃清洗机是玻璃生产中必不可少的设备，清洗大面积曲面玻璃是目前玻璃清洗技术的难题。

本文所述的研究工作，是对清洗大面积曲面玻璃的清洗机电气控制系统进行设计。

目的在于通过电气控制系统设计，实现大面积曲面玻璃自动或手动完成清洗、吹干、旋转等工作过程的自动控制，并能通过人机界面动态显示现场数据，实现操作人员对设备的控制。

本文的主要工作包括以下几方面:首先，介绍玻璃清洗机的组成和结构，分析清洗机的工作过程，从而制定各工作过程的控制要求。

其次，根据上述控制要求，设计清洗机电气控制系统总体方案。

包括电气控制系统原理图设计、驱动系统和检测系统设计、PLC与人机界面的连接、交流调速系统的设计等。

再次，进行了电气控制系统的硬件设计和软件设计。

硬件设计主要包括主要电气元件的计算和选型、变频器的选型和参数设计、软启动器的选型、PLC的选型、触摸屏的选型等。

软件设计主要包括PLC的程序结构设计和触摸屏软件设计。

最后，进行了电气系统的安装和调试。

通过电气控制系统的调试和运行，验证了本文所设计的电气控制系统能满足清洗机的工作要求。

本文采用PLC完成数据采集和生产工艺过程的控制，采用触摸屏实现监控，达到了让玻璃清洗机按照生产工艺要求清洗大曲面玻璃的目的，提高了玻璃清洗质量和生产效率，降低了能耗。

实际运行表明，所设计的系统具有自动化程度高、可靠性高和人机交互友好等特点。

关键词:清洗机，电气控制系统，PLC，触摸屏AbstractThe glasses cleaning machine is necessary equipment in glasses production.Washing large一area glasses with curved face is one of the unresolved problems in thecurrent glasses一cleaning technologies. This research work is the design on electricalcontrol system of the glasses cleaning machine which washes large一area glasses withcurved face. The purpose of the design is to realize the automatic and manual processcontrols of cleaning, blow一drying and rotating, display measured data real-timely andcontrol the equipment by means of HMI (Human Machine Interface).The mainresearch works of this paper are as follows:First, the components and configuration of the glasses cleaning machine wereintroduced. The work processes of the machine were analyzed. The controlrequirements for those processes were decided.Secondly, the general project of electrical control system of the machine wasdesigned according to the requirements mentioned above. It include the design ofelectrical principle scheme, the design of driving and measuring systems, connectionsbetween PLC and HMI, and the design of AC timing system etc.Thirdly, the hardware and software of the electrical control system weredesigned. The hardware design mainly include the calculation and selection ofelectrical components, the selection and parameter design of frequency changer, andthe selection of soft一starter, PLC and touch screen. The software designs includedesign of PLC program, touch screen software.Finally, the electrical control system were installed and tested. The experimentsand running verified that the requirements of the glasses washing machine can besatisfied.In this paper, PLC was adopted to collect measured data, and to control theproduction process, and the touch screen was used to monitor and control. Thepurpose that the glasses cleaning machine washes large一area glasses with a curvedface according to the requirements of production technology was achieved. The目录摘要....................……。

智能玻璃清洁机器人的结题论文

智能玻璃清洁机器人的结题论文
智能玻璃清洁机器人是一种能够自动清洁玻璃表面的新型机器人，它可以有效地清除玻璃表面的污垢。

它具有自动规划路径，运行稳定可靠，节省人力成本，智能清洁，安全可靠等优点。

本文主要讨论以智能玻璃清洁机器人为例，讨论智能机器人技术在清洁行业的应用。

本文首先对目前智能机器人技术在清洁行业的应用情况进行了总结。

以智能玻璃清洁机器人为例，我们详细介绍了其设计原理、运行原理和智能控制机制等方面的相关内容，探讨了它的结构、性能和运动规律等特性，同时分析了它的加热系统、传感器系统及其安全系统的原理及设计细节。

然后，介绍了在清洁行业中智能机器人的实际应用，深入探讨了智能机器人的未来发展前景，包括其应用范围的扩大、精确清洁室内外玻璃表面、更可靠的机器人安全性、更多功能和智能化以及人类服务机器人领域中智能机器人技术的应用等方面。

最后，本文讨论了智能玻璃清洁机器人技术再进一步研究、发展的趋势。

要深入发掘机器人技术，发挥机器人技术在清洁行业中的应用，必须掌握有关玻璃制造、表面清洁、机器人控制、机器视觉等知识，还需要提升机器人的安全性、灵活性和可靠性，进一步实现智能清洁机器人的走向智能化、服务化和智能新技术的应用。

综上所述，智能机器人技术在清洁行业中的应用具有广阔的发展前景，近几年来，相关技术得到了长足的发展和进步，无疑将大大改变未来清洁行业的面貌，为其节省人力成本，实现清洁高效化、智能化和节能减排等环保目标发挥着重要作用。

多吸盘式玻璃幕墙清洗机器人本体设计

多吸盘式玻璃幕墙清洗机器人本体设计一、本文概述随着现代建筑技术的快速发展，玻璃幕墙作为一种时尚、美观的建筑外饰材料，被广泛应用于各类高楼大厦。

玻璃幕墙的清洁问题也随之凸显出来。

传统的人工清洁方式不仅效率低下，而且存在安全隐患。

开发一种高效、安全的玻璃幕墙清洗机器人成为行业迫切需求。

本文旨在设计一种多吸盘式玻璃幕墙清洗机器人本体，通过对其结构、功能和工作原理的详细阐述，为实际研发和应用提供理论支持和技术指导。

本文首先介绍了玻璃幕墙清洗机器人的研究背景和意义，阐述了现有清洗机器人的研究现状和发展趋势。

接着，详细描述了多吸盘式玻璃幕墙清洗机器人的总体设计方案，包括机械结构设计、控制系统设计和动力系统设计等方面。

在此基础上，重点分析了多吸盘吸附机构的设计与计算，以及吸附机构的力学特性。

本文还讨论了清洗机器人的运动学分析和轨迹规划，以确保机器人能够高效、准确地完成清洗任务。

本文总结了多吸盘式玻璃幕墙清洗机器人本体的设计特点和优势，并指出了后续研究的方向和重点。

通过本文的研究，旨在为玻璃幕墙清洗机器人的研发和应用提供有益的参考和借鉴，推动建筑行业清洁技术的创新与发展。

二、多吸盘式玻璃幕墙清洗机器人本体设计概述在现代城市建筑中，玻璃幕墙因其美观、节能等优点被广泛应用。

随着时间的推移，玻璃表面的污染和积尘问题逐渐凸显，这不仅影响了建筑的美观，还可能对玻璃的使用寿命造成影响。

为了解决这一问题，多吸盘式玻璃幕墙清洗机器人应运而生，旨在提供一种高效、安全、环保的清洗解决方案。

多吸盘式玻璃幕墙清洗机器人的设计理念基于其对玻璃表面的多点吸附能力，通过多个独立控制的吸盘与玻璃表面形成稳定的吸附力，确保机器人在垂直或倾斜的玻璃幕墙上稳定移动。

机器人本体设计需考虑吸盘的布局、吸附力度、移动机构的设计、控制系统的稳定性以及机器人的整体尺寸和重量等因素，以适不同规格和材质的玻璃幕墙。

在设计过程中，我们采用了先进的材料和结构设计，以减轻机器人的自重并提高其负载能力。

机械制造及其自动化专业毕业论文--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 mechanism Scrub 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 (11)4.1密封机构 (11)4.2换向阀和溢流阀的选择 (12)5 总结 (12)参考文献 (13)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。

玻璃外墙自动清洁机器人(验证机)_本科毕业设计论文精品

本科毕业论文（设计）题目：玻璃外墙自动清洁机器人（验证机）学生：王雷学号：200940620331学院：物理与电子科学学院专业：电子信息科学与技术入学时间：2009 年9 月15 日指导教师：丁智勇职称：讲师完成日期：2009 年 4 月20 日诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《玻璃外墙自动清洁机器人（验证机）》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。

承诺人（签名）：2013 年 4 月20 日玻璃外墙自动清洁机器人（验证机）摘要：本文主要介绍了玻璃外墙自动清洁机器人的设计背景、设计思路、制作过程、工作原理、验证过程以及使用方向。

由于限于实验室条件以及对设计思路可行性的不确定性，所以决定先做一个验证机，即验证方案的可行性和对后期产品的设计提供方案。

玻璃外墙机器人在制造过程中主要使用了以下器件和材料，方管铝合金，自攻螺丝钉，铝板，DC5V步进电机，超大吸盘，微型抽气机，8mm丝杆，5mm空气导管，无线模块，5V直流电源模块，74HC595以及单片机。

玻璃外墙机器人主要是由铝合金搭建主框架，这样可以在不降低机器人强度的情况下减轻重量。

机器人铝合金结合部以铝片加自攻螺丝钉加固，运动部分使用8mm丝杆加齿轮以控制运动，动力则采用DC5V步进电机的转动带动机器人运转，在工作时，以微型抽气机抽出超大吸盘内的空气以使机器人吸在玻璃墙幕上，整个机器人使用51单片机来控制驱动，使用74HC595对单片机的I/O口进行扩展，机器人用220V交流电转5V直流电源模块供电，以确保步进电机能达到额定电流，提供强劲的动力，再用无线模块控制机器人的状态，使得机器人稳定有序的工作。

可以适合全玻璃结构的建筑体以及建筑中部分的玻璃墙面的清洁工作，它可以在无人干预的情况下完成指定玻璃墙面的清洁，替代传统的人工室外清理,。

使用玻璃外墙自动清洁机器人可以最大化的降低人的危险和劳动强度，提高工作效率，降低成本。

玻璃清洁机器人

本科生毕业设计题目：玻璃清洁机器人的设计目录中文摘要及关键词 ......................................................... 英文摘要及关键词 .. (I)第一章绪论 (1)1.1 课题目的、意义 (1)1.2 相关研究动态 (1)1.3 课题的主要内容 (2)第二章玻璃清洁机器人总体方案设计 (3)2.1 清洁机器人的总体方案 (3)2.2 清洁机器人传动系统方案 (3)2.2 玻璃清洁机器人清洗系统方案 (4)2.3 玻璃清洁机器人爬行系统方案 (5)2.4 其它部分方案 (8)2.4.1材料选择 (8)2.4.2 轮的润滑问题 (8)2.4.3 轴承的润滑问题 (8)2.5 本章小结 (9)第三章玻璃清洁机器人传动系统设计 (9)3.1 玻璃清洁机器人电动机的选择 (9)3.2 直齿轮副的设计计算 (11)3.2.1 齿面接触疲劳强度计算 (13)3.2.2 齿根抗弯疲劳强度验算 (15)3.2.3 齿面静强度计算 (16)3.2.4 齿根〔抗弯〕静强度验算 (18)3.3 锥齿轮副的设计计算 (18)3.3.1 基础尺寸确定 (18)3.3.2 确定载荷系数K (20)3.3.3 齿面接触疲劳强度计算 (19)3.3.4 齿根抗弯疲劳强度计算 (20)3.4 中心轴管的受力分析 (21)3.5 中心轴管的强度校核 (22)3.6 键的校核 (23)3.7 轴承的校核 (24)3.3 本章小结 (25)第四章玻璃清洁机器人清洗系统设计 (26)4.1 清洗机器清洗部分设计 (29)4.1.1 盘刷设计 (29)4.1.2 滚刷设计 (29)4.1.3清洗部分所用弹簧的设计 (29)4.2 内空心轴设计 (35)4.3 清洗机主机滚轮的设计 (36)4.4 主机上传感器及行程开关的选择 (36)4.5复合缆的结构设计 (38)4.6 本章小结 (38)第五章玻璃清洁机器人吸附系统设计 (39)5.1 吸附原理 (39)5.2 吸附方式的实现 (40)5.2.1 风机推力 (40)5.2.2 负压的产生 (43)5.3 采用风压吸附的意义 (43)5.5 气动计算的原始数据与技术要求 (44)5.6风压部分力学计算 (44)5.7 本章小结 (46)结论 (47)参考文献 (48)致谢 (50)中文摘要及关键词摘要:本文在简单介绍玻璃清洁机器人的国内外研究现状的基础上，基软件CAD 对四轮式风压吸附玻璃清洁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，重点是玻璃清洁机器人的移动结构、吸附结构和驱动系统的设计计算。

玻璃幕墙清洗机器人的设计与研究

分类号：学校代码：10426密级：学号：4015030030专业硕士学位论文PROFESSIONAL MASTER DEGREE THESIS玻璃幕墙清洗机器人的设计与研究作者：韩云飞指导教师：吴俊飞教授学科专业：机械工程专业代码：085201研究方向：机器人技术2018年4 月20 日玻璃幕墙清洗机器人的设计与研究青岛科技大学研究生学位论文玻璃幕墙清洗机器人的设计与研究摘要随着机器人技术的不断发展，玻璃幕墙清洗机器人作为现代化城市发展的清洁精灵，成为了国内外研究的焦点。

本文针对当前国内大部分幕墙采用人工方式进行清洗的现状，研究设计了一款可以代替人工进行玻璃幕墙清洗的机器人。

该机器人能够在垂直的玻璃幕墙表面进行移动，并且完成大部分幕墙的清洗任务，改变当前幕墙清洗作业效率低、危险性大的的弊端。

本文研究设计了一种采用丝杠驱动、夹紧装置交替前进、双滚刷带污水回收装置的玻璃幕墙清洗机器人，详细介绍了该机器人的工作原理。

针对该款机器人移动机构、夹紧机构、清洗机构的结构特点，选择单片机对机器人进行控制，并进行了控制系统设计。

在此基础上对关键零部件进行设计计算，确定主要尺寸参数，对标准件进行选型。

在确定了主要结构及其尺寸参数后，利用三维建模软件建立机器人零件模型，进行装配后得到机器人的三维模型。

运用有限元分析软件ANSYS Workbench 对机器人关键零部件进行模拟分析，通过对关键零部件受力状况进行相应的静力学分析和模态分析，提出更为合理和结构强度更加可靠的方案，验证设计的可靠性。

运用虚拟仿真软件ADAMS对机器人运动情况进行模拟，通过使用Step阶跃函数对虚拟样机定义运动和施加载荷并进行运动仿真，得出夹紧爪受力曲线、气缸连杆速度曲线、拉紧弹簧的变形和速度曲线以及上板和下板的位移、速度曲线等，并与理论值进行比较，使机器人在结构上更加完善、安全、合理。

对机器人的控制系统进行设计，采用主流的Cortex内核STM32单片机，依次对电动机动力总成模块、电源模块、感应传感器模块、电磁阀部分以及控制原理图和PCB电路进行了设计，同时完成机器人动作的编程及调试，实现机器人的运动清洗作业。

一种十字形玻璃幕墙清洗机器人的设计

科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·48·2023年第24期文章编号：2095-6835（2023）24-0048-03一种十字形玻璃幕墙清洗机器人的设计郑明皓，靳凯明（山东建筑大学机电工程学院，山东济南250101）摘要：针对玻璃幕墙清洗的急需性和目前清洗存在的成本高、风险大等问题，根据真空负压吸附原理设计了一种十字形玻璃幕墙清洗机器人。

该机器人的本体结构设计为一种可折叠的十字形结构，清洗模块包括抹布系统和废水回收净化再利用装置，可提高水的利用率并且起到一定防倾覆作用。

控制系统以Arduino Mega2560单片机为主控系统，采用无线蓝牙实现远程操控，通过传感器进行自主避障检测。

实验证明，该机器人具有良好的自主清洗和防倾覆能力，可以极好地代替人工作业，为后续幕墙清洗机器人的研发提供理论参考。

关键词：幕墙清洗；真空吸附；可折叠；自主避障中图分类号：TP242文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.24.014由于玻璃幕墙的采光更加通透且冬天保温效果好，其在高楼大厦的设计中应用得越来越多[1]，但要保证玻璃幕墙的透光性和美观性需要进行定时的清洗。

目前玻璃幕墙的清洗方式主要是使用高空吊篮和升降机来人工清扫，这种清洗方式不仅成本高、效率低，而且会给工作人员带来很大的工作风险[2]。

为解决这个问题，急需设计一种玻璃幕墙清洗机器人来完成玻璃幕墙的智能清洗。

CHAE等[3]根据真空负压吸附原理，设计了一种玻璃幕墙清洁机器人，该机器人具有较强的清扫能力；鄢鹏等[4]设计了一款采用涵道控制的幕墙清洗机器人，可以实现无线操控，有一定的抗风阻力和稳定性，但是涵道风扇工作时会产生很大的噪声。

上海交通大学机器人设计研究所研制出一种可以自己行走和依靠屋顶安装卷扬机构移动的玻璃幕墙清扫机器人，该清洗系统操作过程比较烦琐，而且涉及卷扬机的设备，会对运输和安装造成很大的不便[5]。

基于负压吸附的飞机玻璃清洗机器人系统设计

传感器精度问题
在机器人移动过程中，传感器对玻璃表面的污垢和残留物检测精度还有待提高，需要进一步研究高精度传感器技术。
自动化程度不足
目前机器人的操作还需要人工遥控，未来可以研究自动识别和自动控制技术，提高机器人的自动化程度。
应用前景与推广价值
广泛应用前景
基于负压吸附的飞机玻璃清洗机器人系统具有广泛的应用前景，可以应用于各种飞机型号的玻璃清洗，提高飞机清洗效率和降低人工成本。
优化建议
1）改进喷头设计以提高清洗效果；2）增加机器人移动路径规划功能以适应不同形状的飞机玻璃；3）提高吸附和脱附速度以缩短作业时间。
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基于机器学习的清洗机器人控制系统设计
机器学习算法选择与实现
算法选择
根据清洗机器人控制系统的需求，选择适合的机器学习算法，例如深度学习、强化学习等。
算法实现
高清洁度
飞机玻璃清洗要求彻底清除污垢和痕迹，确保视野清晰，提高飞行安全性。
适应各种表面
飞机玻璃具有不同的形状和曲率，清洗机器人需要能够适应各种表面，确保稳定的吸附和清洗。
高效清洗
为了提高效率，清洗机器人应能够在短时间内完成清洗任务，同时减少重复和不必要的动作。
远程控制
为了方便操作和维护，清洗机器人应具备远程控制功能。
实验结果与分析
吸附性能
在实验中，清洗机器人在负压作用下成功地吸附在模拟飞机玻璃板上，且在各种表面状况下均能保持良好的附着力。
清洗效果
使用机器人清洗后，模拟飞机玻璃板的表面污渍被有效地清除，清洁效果良好。
脱附性能
关闭负压发生器后，机器人能够顺利地从玻璃板上脱离。
性能评估与优化建议
性能评估
本次实验表明，基于负压吸附的飞机玻璃清洗机器人的各项性能均达到预期目标。

高空清洁玻璃机器人的设计与实现

• 25•在高层建筑中，玻璃内外会有许多的粉尘和其他污物，用我们设计的机器人来代替人进行高空作业。

本文设计了一种基于Arduino单片机的智能清洁机器人系统，该项目拟设立一种高空清洁机器人使用电磁原理让机器人实现高空作业和清洁轨道化，同时利用交流电压技术产生清洁喷雾，超声波测距实现自动避让，并设置故障处理机制。

随着国家新型城镇化建设的进行，越来越多的高楼大厦拔地而起。

发展不断进行的同时，高层的玻璃清洁也成了人们越来越关心的问题。

现如今高层玻璃的清洁一直是由企业或者地产开发商用高价雇佣民工，或者一些城市外来劳工。

因为劳工并没有先进的技术以及资金支持，所以用的安全措施十分简陋。

人们的安全不能得到保证，所以我们团队设计并准备制作新一代高空玻璃清洁机器人。

现在大部分的高空清洁机器人有很多种类，绝大部分是以吸盘固定，用单片机实现机器人的操控。

我们设计的高空清洁机器人希望用电磁吸附的原理以及用超声波震荡原理产生喷雾实现清洁。

在我国未来的发展中，我相信高空作业会越来越受到国家以及企业的重视。

因此我们团队对我们的设计作品很有信心。

1 硬件结构设计机器人主要由吸附装置、电机驱动模块、清洁模块、超声波测距模块、电源及单片机主控模块等构成，如图1所示。

在我们通过讨论和调查确定适合本次实验的最佳器件，选择了带有麦克纳姆轮的小车作为本次机器人的主体。

每一个车轮上装载了有许多椭圆形状的机轮，而且这些机轮与车轮轴心成45°排列。

车轮旋转时，机轮与地面接触发生摩擦，地面会给车轮与转轴产生一个45°的摩擦力，如图2所示。

这个摩擦力可分解为X方向上的分量与Y方向上的分量，然后通过调整每一个车轮的运动方向或状态，从而改变X和Y方向上的分量的力的大小和合力的方向，让车子做各种方式的移动。

在小车与玻璃的固定方面，我们选择利用磁铁之间的强大吸引力，通过改变磁铁的数量及距离来调节磁力的大小，以达到机器人在玻璃上固定的作用。

玻璃幕墙清洗机器人的设计与研究

摘要随着城市现代化的发展和科技公司的兴起，各大城市高层建筑越来越多。

在建筑业尤其高层办公写字楼，由于玻璃幕墙较好的采光性、保温防潮以及美观的功能，建筑外观大都采用玻璃幕墙装饰，但也衍生出非常繁重的玻璃幕墙清洗任务，目前的清洗方式还都是传统的人工清洗，不但危险系数高而且清洗效率较低。

为此，本课题研究一款玻璃幕墙清洗机器人，把人从高危、繁重的劳动环境中解放出来。

本课题针对玻璃幕墙清洗机器人工作的一般环境以及清洗工作过程中可能遇到的问题，分析出所研究清洗机器人需要具备的功能，即能够吸附在玻璃幕墙表面进行清洗工作，并且能够在整个墙面灵活稳定地移动的同时能够越过遇到的窗框等障碍。

从功能需求出发，进行玻璃幕墙清洗机器人机械系统以及控制系统平台设计，主要包括整体方案的设计、吸附力产生机构的设计、清洗执行机构的设计、防撞保护机构的设计、驱动电机的选型、传感器的选型设计以及控制系统的设计与搭建。

通多对多种结构方案进行分析研究，确定机器人的最终方案，即通过辅助提升装置辅助机器人在玻璃墙面的运动，采用螺旋桨来提供清洗吸附力以及越障推力，这种方案既能保证清洗机器人运行的安全稳定性，又具有灵活高效的越障能力。

针对所设计机器人本体进行运动学模型的建立，并针对提升运动模型进行Adams建模与仿真，为控制系统的建立提供参考基础。

同时，针对机器人的实际工作环境，采用视觉与超声波组合的窗框障碍物识别方法，对摄像头采集到的机器人运动前方图片，利用均值漂移算法除去由于玻璃透明、反光等因素引起的其他干扰，进而采用边缘检测算法较好的提取窗框的边缘信息，并利用卡尔曼滤波算法对双超声波检测到的窗框障碍物距离信息进行处理，减小由于超声波传感器与障碍物的不垂直带来的测量误差，得到较准确的障碍物距离信息。

在上述功能设计与理论研究的基础上，研制出实验室第一代玻璃幕墙清洗机器人样机，并搭建了实验室玻璃幕墙实验平台对清洗机器人设计功能进行验证。

并在实验过程中对各运动阶段运动参数进行测量，后期将机器人向更自主、运行稳定性更好、清洗性能更佳的方向发展。

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。

可控式玻璃清洗机器人的研究

图2可控式玻璃清洁机器人具体结构图1新型可控式机器人的结构框图具有一定危险性。

“只攘内不安外”的部分企业定期雇佣专业清洁人员在室外佩戴安全装置的情况下从最高层逐层擦拭玻璃外侧，这种方式，一方一方面该行为同样具有一定危险程现有的清洁设备存在清洁程度不高，工具容易掉落，操作危险性高等诸多问题。

雇佣专业团队价格又相对昂笔者研制了一种新型可控性玻璃清洁机器人。

该机器人利用涵道扇叶高空吸附在玻璃上，避免工具掉落的将信号传递到电调和无刷电机上，继而使涵道内的扇叶高速转动，使空气迅速流动，从而使机器底部呈现接近真空的状态，利用大气压强把机器人紧紧吸附在玻璃表面上。

2.2移动系统四键遥控器发出信号，单片机通过超再生固定码接收模块接收信号，从而组成四路无线发射接收电路，遥控器的四位数据码对应模块的四路输出。

从而控制左右轮子分别正反转，使整个吸附在玻璃上的机器人在玻璃上移动，其中产生的强大摩擦力可以有效为清洁系统利用。

2.3清洁系统新型可控式玻璃清洁机器人的清洁系统主要由海绵和涵道扇叶组成。

涵道贯穿海绵中心位置，通过主板将压力分摊给整块海绵，从而使海绵与玻璃紧紧贴合在一起。

Internal Combustion Engine&Parts1概述随着轨道交通的智能化发展和列车运行控制系统的自动化水平不断提高，城市轨道交通系统正向全自动运行（FAO）快速演进。

巴黎、新加坡、洛桑等城市多条线路已采用全自动运行系统，预计2025年全球将有2300km 全自动运行线路。

目前我国也有线路开通了全自动运行，如北京燕房线、上海10号线，更有苏州、南京、成都等多座城市的地铁线路正在建或计划采用全自动运行系统。

无人驾驶的情况下，运营中的列车与地面OCC的信息交互及处理，是保障运营安全的重要环节，所以在设置行车调度的同时，增设车辆调度，对在线运营的列车状态进行实时监控。

本文提出方案，构建全自动运行车辆调度管理系统（以下简称“本系统”），为控制中心对在线列车的状态监测、运行故障的诊断、远程控制及运维决策等方面提供手段，同时与信号、通信、PIS、CCTV等系统可靠配合、联动，以期在全自动运行的大背景下，提高列车运行的安全性与可靠性。

用于玻璃幕墙清洗的爬壁机器人的研制

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｄｏｕｂｌｅ－－ｃａｖｉｔｙｇｌａｓｓ·－ｃｌｅａｎｉｎｇｒｏｂｏｔｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｎｅｇａｔｉｖｅｐｒｅｓｓｕｒｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｃａｎｗａｌｋｏｎｇｌａｓｓｗａｌｌａｎｄａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｔｈｅｃｌｅａｎｗｏｒｋａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙｗｉｔｈｉｔｓｃｌｅａｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅｈｏｓｔｃｏｍｐｕｔ－ｅｒｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｏｎＡｎｄｒｏｉｄｃｅｌｌｐｈｏｎｅ，ｔｈｅｓｌａｖｅｃｏｍｐｕｔｅｒｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｏｎＳＴＭ３２ＭＣＵ．ＴｈｅｈｏｓｔａｎｄｓｌａｖｅｃｏｍｐｕｔｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｂｙＷｉＦｉｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅｃｌｅａｎｉｎｇｓｃｈｅｍｅａｎｄｔｈｅｔｏｔａｌｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍａｒｃｄｅｓｃｒｉｂｅｄ
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基于单片机控制的智能擦玻璃机器人外文文献

基于单片机控制的智能擦玻璃机器人外文文献1 引言智能机器人已经越来越普遍地进入了人们的日常生活，特别是在家庭环境中。

智能机器人可以自主完成一些繁琐、危险或重复性的工作，为人们解决了许多问题。

其中，智能擦玻璃机器人是一种在现代化城市中的“必需品”，在高楼大厦的窗户清洗任务中起着重要的作用。

随着技术的不断发展，人们对这种机器人的要求越来越高，例如它要满足智能化、高效性、稳定性和安全性等特性。

因此，这篇论文的主要目的是介绍一种基于单片机控制的智能擦玻璃机器人。

2 智能擦玻璃机器人的设计原理智能擦玻璃机器人的设计原则是自主控制，通过依靠自身的控制系统完成各种自主任务。

通常，这种机器人由外壳、控制系统、传动机构和擦玻璃部分组成。

其中，外壳是保护机器人内部的基本外观，控制系统用于控制机器人的各个部分，传动机构包括驱动轮、齿轮和电机等，擦玻璃部分是机器人最重要的组成部分。

3 实现单片机控制的智能擦玻璃机器人在实现单片机控制的智能擦玻璃机器人中，我们需要几个零件，如电机、齿轮、电子电路、传感器和程序等。

机器人的控制系统是由单片机控制的，它能够实现很多功能，如检测机器人的位置、控制电机的转动、检测电机驱动轮的转速等。

传感器的作用是感知环境的变化，因此我们可以设计多种传感器来检测机器人的位置，如光电传感器、红外传感器和超声波传感器等。

在实现智能机器人的过程中，我们需要提前编写好程序，然后将程序存储在单片机中。

程序包括各个模块的控制，如电机的控制、传感器检测和界面设计等。

程序的编写需要有编程经验和技能，程序的实现需要参考有关的文献和方法，还可以进行仿真实验。

4 智能擦玻璃机器人的性能和应用智能擦玻璃机器人具有良好的性能和应用前景，可以广泛应用于社会、工业和家庭等领域。

它可以提高清洁效率，减少劳动强度，节约时间。

同时，它可以带来更好的安全性和保障，提高了清洁人员的工作环境和生活质量。

在现代化城市的高楼大厦中，智能擦玻璃机器人被越来越广泛地应用。

高空玻璃清洗机器人的研究

高空玻璃清洗机器人的研究引言：高层建筑的不断增加给城市的发展带来了巨大的机遇和挑战。

高楼的外墙通常是由玻璃构成，它们不仅增加了建筑物的美观度，还提供了良好的采光和视野。

然而，这些高楼的外墙污染、灰尘和污渍也成了一个难题，特别是对于常规清洁工人。

为了解决这一问题，高空玻璃清洗机器人成为了一个热门的研究课题。

一、现有清洗方法的局限性传统的玻璃清洁通常采用人工窗户清洁工具，如拖把和清洁刀，或者使用脚手架悬挂清洗人员。

然而，这些方法存在着诸多问题。

首先，由于高楼建筑的高度，清洁工人需要进行高空作业，存在极大的安全风险。

其次，人工清洁需要耗费大量的时间和人力资源，且效率较低。

第三，人工清洁难以均匀清洁整个玻璃表面，容易导致清洁不彻底。

因此，研发一种高效、安全且智能化的高空玻璃清洗机器人具有重要意义。

二、高空玻璃清洗机器人的研发需求1.安全性：机器人必须能够在高空环境中稳定运行，具备自我保护和回避障碍物的能力，有效避免潜在的安全风险。

2.精细清洁：机器人需要具备高清晰度摄像头和根据实时图像进行精确定位的能力，能够全面清洁玻璃表面，并清除污渍和污垢。

3.动力系统：机器人需要具备稳定的动力系统，以便在高空环境中保持平衡和稳定，并能够适应不同类型（平面、曲面等）的玻璃表面。

4.智能化控制：机器人需要具备智能化控制系统，能够根据不同玻璃表面的特点进行自主路径规划和清洁模式的选择。

三、高空玻璃清洗机器人的关键技术1.高分辨率摄像技术：采用高清摄像头和显微镜技术，实时监测玻璃表面的情况，适应不同类型玻璃材料的清洁。

2.定位与路径规划技术：利用激光雷达和计算机视觉技术，实现对机器人位置的精确定位，并规划最优路径进行清洁作业。

3.触觉传感技术：通过机器人手臂上的触觉传感器，实现对玻璃表面的实时探测和力控制，保证清洁质量。

4.自主导航与避障技术：机器人需要具备自主导航和避障能力，以避免撞到窗户边缘和其他障碍物，并保证安全性。

自动擦窗机器人作文

自动擦窗机器人作文英文回答：As an automatic window cleaning robot, I am designed to make your life easier by taking care of the tedious task of cleaning windows. I am equipped with advanced technology and features that allow me to efficiently and effectively clean windows of all shapes and sizes.One of my key features is my ability to navigate and move around the window surface. I have built-in sensorsthat help me detect the edges of the window and avoid any obstacles in my path. This ensures that I can clean the entire window without getting stuck or causing any damage.I also have a powerful suction system that allows me to stick to the window surface and move smoothly across it. This ensures that I can clean the window thoroughly without leaving any streaks or smudges behind. Additionally, I have rotating brushes and microfiber pads that help remove dirt,dust, and grime from the window surface.To make your life even easier, I can be programmed to clean the windows at specific times or intervals. You can simply set the schedule and I will take care of the rest. This means that you can enjoy clean and sparkling windows without having to lift a finger.Furthermore, I am designed to be user-friendly and safe to use. I have a user-friendly interface that allows you to easily control and program me. Additionally, I have safety features such as automatic shut-off in case of emergencies or low battery. This ensures that I can operate safely without any risks.In conclusion, as an automatic window cleaning robot, I am here to make your life easier by taking care of the task of cleaning windows. With advanced technology and user-friendly features, I can efficiently and effectively clean windows of all shapes and sizes. So sit back, relax, andlet me do the hard work for you!中文回答：作为一台自动擦窗机器人，我旨在通过处理繁琐的窗户清洁任务来使您的生活更加轻松。

玻璃清洁机器人吸附机构设计

Key words:Glass-wall cleaning robot; Combined suction method; Propeller type axial flow fan
目录
第一章引言
1.1课题研究的背景及意义1
1.2国内外对玻璃清洁机器人吸附方式的研究概况1
1.3吸附方式的发展趋势3
1.3.1吸附方式将更多地采用仿生技术4
3.3小结17
第四章模型建设与仿真验证
4.1 GAMBIT几何造型建模图18
4.2仿真验证19
4.3详细结构方案22
4.4小结23
结束语24
致谢25
参考文献26
附录27
第一章
1.1
玻璃清洁机器人是拥有特殊功能的壁面移动机器人，是可以在垂直和倾斜的玻璃表面上进行清洗作业的特种机器人[1]。作为一种可在高空极限环境下工作的自动化机械装置，它的发展现在越来越受到人们的关注。而吸附装置是玻璃清洁机器人包括移动装置、清洁装置、控制装置在内的核心装置，玻璃清洁机器人性能的优异直接取决于机器人吸附装置性能的优异。玻璃清洁机器人吸附机构的研究，有两个问题必须要妥善处理好：一是如何稳当地吸附于玻璃表面；二是使机器人吸附在玻璃表面的同时又不影响机器人在玻璃表面上移动。玻璃清洁机器人要想具备有良好的移动能力就得损失一定的吸附能力，但是当吸附装置提供的吸附力过强又会给机器人在玻璃表面的移动带来困难，所以机器人在玻璃表面上的吸附与移动这是个自身矛盾的问题。就是优化吸附和移动的关系，既要求吸附装置的研究设计方案在保证玻璃清洁机器人吸附装置为机器人提供足够的吸附力的同时，又不影响机器人在玻璃表面面的移动能力[2]。因此国内外的许多科研机构在设计壁面移动机器人时，都在对这问题展开相关的探讨和研究。

玻璃清洗机器人的设计论文