家用擦玻璃清洁机器人结构设计毕业设计说明书
玻璃外墙自动清洁机器人(验证机)_本科毕业设计论文
本科毕业论文（设计）题目：玻璃外墙自动清洁机器人（验证机）学院：物理与电子科学学院专业：电子信息科学与技术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。
它还具有越障功能，对于有起伏有其他装饰材料的玻璃墙幕同样适合，同时它还能转弯，不光能垂直上下，还能向左向右移动真正做到清洁无死角。
家用清洁机器人毕业设计
家用清洁机器人毕业设计家用清洁机器人毕业设计随着科技的不断进步，家用清洁机器人逐渐成为人们生活中的一部分。
这些智能机器人能够自动清扫地板、擦洗窗户、整理杂物等，为人们的生活带来了极大的便利。
在本文中，我将探讨家用清洁机器人的毕业设计，旨在提高其功能和性能，以满足人们对清洁的需求。
首先，家用清洁机器人的设计应注重其清洁效果。
机器人应具备强大的吸尘和擦洗能力，能够有效地清除地板上的灰尘和污渍。
此外，机器人还应具备辨识能力，能够识别地板上的不同材质，并根据不同材质采取相应的清洁方式。
例如，对于木地板，机器人应采用柔和的清洁方式，以避免刮伤地板表面。
其次，家用清洁机器人的设计还应考虑到其对家居环境的适应性。
机器人应具备智能避障能力，能够自主规避家中的障碍物，如家具、地毯等。
此外，机器人还应具备定位和导航能力，能够准确识别家居环境的布局，并根据需要进行清洁。
例如，机器人应能够识别出厨房和卫生间等高污染区域，并加强清洁力度。
另外，家用清洁机器人的设计还应注重其智能化和人机交互功能。
机器人应具备语音识别和语音合成功能，能够听懂人们的指令，并回应相应的动作。
此外，机器人还应具备远程控制功能，使用户能够通过手机或其他设备远程操控机器人的工作。
这样，即使在外出时，用户也能够随时随地控制机器人进行清洁。
除了上述功能外，家用清洁机器人的设计还应考虑到其能源消耗和环保性。
机器人应采用高效节能的电池或电源系统，以减少能源消耗并延长使用时间。
此外，机器人还应具备智能充电功能，能够自动返回充电座进行充电。
同时，机器人的清洁过程应尽量减少对环境的污染，例如采用可循环使用的清洁布或刷子。
最后，家用清洁机器人的设计还应考虑到其外观设计和人性化功能。
机器人的外观应简洁大方，符合人们的审美需求。
此外，机器人还应具备一定的娱乐功能，如播放音乐、讲故事等，以增加人机互动的乐趣。
综上所述，家用清洁机器人的毕业设计应注重其清洁效果、适应性、智能化、能源消耗和环保性、外观设计和人性化功能等方面。
毕业设计—家用清洁机器人(PPT)
• 运行机构形式：轮式 • 最高行进速度：0.35 m/s • 最大工作负载：2.5kg（总重） • 清洁方式：吸尘、刷扫 • 扫地刷最大工作负载：Tmax=60g*cm • 扫刷速度: n>100r/min • 转弯半径:任意长度 • 具有自动路径规划、避障功能
附加功能：定时功能，时间显示功 能…
电路系统组成要素（二）
外 液 按部晶键时显 输钟示 入模模块块：：
采采采用用用ND四OSK个1I3A常025开时11按钟0 芯 片 L钮C，，D作内配为部合显的限示时流模钟电块阻/日，构历 电 通 成路过按提单键供片输秒机入分模电时拟路日串，日行功期 月 外 能年设选的总择信线；息协；议通，过与使用 DNOSK1I3A025时11钟0 芯LC片D进可行极 大 通地信减，轻控单制片显机示定内时容时， 内 该部显资示源器的具占有用成，本定低时， 精 控度制极方高便，，并占提用供端高口精 度 少计等时优功点能；；
软件系统组成要素（一）
液晶显示模块程序：包括nokia_5110.c子程序和 main1.c中显示部分子函数，nokia_5110.c是 5110 LCD的驱动程序，包括初始化函数，清屏函数， 英文、中文显示函数，数据写入函数等;main1 .c中显示部分子函数通过调用nokia_5110.c中英 文、中文显示子函数，更新5110 LCD的显示内 容。 按键输入模块函数：判断“启动”，“停止”， “翻页”，“确定”中哪个按键被按下。
目录
研究目的 课题设计的工作内容和要求 家用清洁小车总体设计构想 机械系统组成要素
电路系统组成要素 软件系统组成要素 设计重点和难点 总结 致谢
题目： 基于51单片机的 家用清洁小车的设计及控制
全自动双面擦窗器设计说明书 浙江2010 挑战杯创业大赛 获奖 毕业设计
全自动双面擦窗器设计说明书作品简介解决玻璃窗户的自动化擦洗问题是极具现实意义和实用价值的课题，尤其是大量高层建筑的外窗擦洗。
本作品是在大量的市场调研的基础上，通过对各种擦窗装置分析比较，采用以机械结构为主，辅以自动化控制的一种面向带框移动式窗户的双面擦窗器。
本作品以移动窗框作为导轨，利用六轮导向机构实现上下运动。
为保证两手掌实现同步擦洗的功能，由电机直接驱动一边同步带轮，再通过中间齿轮轴上的二个齿轮实现二次互为倒数的传动，带动另一边的同步带轮实现双面同步运动，保证了两面手掌左右同步移动，完成左右方向的擦洗。
手掌自动压紧机构确保有效清洗玻璃，快速换布机构和可自由张开的手臂使本作品在使用上快速、高效。
利用单片机控制使作品的擦洗工作自动化。
本作品自动化程度高，可大大降低人工劳动强度，工作安全可靠。
体积小，重量轻，操作方便，便于携带。
可广泛应用于家庭、办公楼、酒店等各类可移动窗户，具有很大的市场推广应用价值。
关键词：全自动，双面，擦窗器§1 研制背景及意义目前来看，各类玻璃窗在家庭、办公楼、酒店等得到了广泛的使用，但由于工作的繁忙、生活节奏的不断加快，玻璃外窗的清洗越来越成为一大生活问题。
最原始的外窗清洗方法就是手拿湿毛巾爬上窗户将手伸出窗外进行擦洗。
其擦洗难度之大、危险性之高可想而知。
因此人们想了个办法利用一根竿子代替人手绑一块擦布伸出窗外进行外窗的清洗，如此危险性降低了，但效率和擦洗效果大大的降低了。
于是另一种擦洗方法随即出现，那就是磁石式双面玻璃擦洗器，但其主要缺点就是擦洗的高度为一人举手的高度，要擦洗较高的地方就要站到梯子上，如此甚为不便。
当今社会，人们住在高楼大厦之中，频频发生因擦窗而坠楼身亡的事件。
为了安全问题，也为了改善住宅环境，人们迫切需要一个全自动的能实现双面同时擦洗的擦窗器。
为此，在分析总结已有的产品的基础上，我们设计并制作了一台全自动双面擦窗器。
可以帮助人们实现内外窗双面的擦洗工作，降低劳动强度，减少了危险性，尤其是处于高层建筑的家庭或办公室。
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。
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引言：在现代社会中，科技的发展已经深入到了各个领域。
人们对于生活品质的要求也越来越高，其中一个重要的方面就是家居环境的清洁与卫生。
为了满足人们的需求，越来越多的家庭开始使用清洁机器人来代替传统的清洁方式。
本文将探讨清洁机器人的设计与应用，以及在毕业设计中如何进行相关研究。
一、清洁机器人的设计原理清洁机器人是一种智能化的机器人，通过搭载各种传感器和执行器，能够自主地进行家居清洁工作。
其设计原理主要包括以下几个方面：1. 传感器技术：清洁机器人通常搭载多种传感器，如红外线传感器、摄像头、声音传感器等。
这些传感器可以帮助机器人感知周围环境，识别家具、墙壁等障碍物，并根据实时数据进行路径规划和避障。
2. 定位与导航技术：清洁机器人需要具备准确的定位和导航能力，以便在清洁过程中不会迷失方向或重复清洁。
常用的定位与导航技术包括激光导航、视觉导航和惯性导航等，可以根据具体需求选择合适的技术方案。
3. 清洁器具与执行器：清洁机器人需要搭载各种清洁器具和执行器，如吸尘器、拖地器等。
这些器具需要具备高效的清洁能力，并能够自主地根据不同的清洁任务进行切换和调整。
二、清洁机器人的应用场景清洁机器人在家庭和办公场所等环境中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：1. 家庭清洁：清洁机器人可以代替人工进行家庭清洁工作，如吸尘、拖地、擦窗等。
它们可以根据家庭成员的习惯和需求，自动规划清洁路径，保持家居环境的整洁和卫生。
2. 办公环境清洁：办公楼、商场等公共场所通常需要定期进行清洁工作，而清洁机器人可以在非工作时间进行清洁，避免人员流动对正常工作造成干扰。
3. 医院卫生：医院是一个对卫生要求极高的场所，清洁机器人可以在医院的走廊、病房等区域进行清洁工作，减少人员接触，降低交叉感染的风险。
三、毕业设计中的研究方向在进行清洁机器人毕业设计时，可以选择以下几个研究方向：1. 清洁机器人的路径规划算法研究：路径规划是清洁机器人设计中的一个核心问题。
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。
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。
机械毕业设计(论文)_家用清扫机器人的结构设计全套图纸】
湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题目：家用清扫机器人的结构设计专业：机械设计制造及其自动化学号： 2010962923＿＿＿＿姓名：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿指导教师：＿＿＿＿＿＿＿＿完成日期： 2014年5月20日＿＿＿＿全套图纸，加153893706湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目：家用清扫机器人的结构设计学号：2010962923 姓名：专业：机械设计制造及其自动化指导教师：系主任：一、主要内容及基本要求主要内容：家用清扫机器人的动力源是电动机，通过电机连接蜗杆转动从而能带动蜗轮转动，再通过带传动将动力传导到清扫机构的皮带轮上，然后通过皮带轮带动清扫轴转动，清扫轴转动同时带动底部直接联动的两毛刷反向向内旋转，将灰层集中于吸口处，并由吸口吸入，清扫机器人的清扫吸由一个电机传动的风扇提供，灰尘被吸到垃圾储藏盒中，只要将垃圾储藏盒取出，即可完成垃圾的清理。
清扫机器人的移动动力由两个相同的直流电机驱动，为使电机转动速度便于控制，电机上装有减速器，使得动力平稳与适当。
基本要求：最高运行速度：0.5m/s，高度：100mm，直径：400mm清洁方式：扫刷，吸尘；次性充电连续工作时间：0.8小时二、重点研究的问题家用清扫机器人的结构设计和参数确定；电动机的选用；蜗轮蜗杆的选择和参数计算；带传动的设计及带的选取等；四、应收集的资料及主要参考文献[1] 机械设计手册编委会. 机械设计手册[M]. 北京：机械工业出版社，2004[2] 罗迎社主编. 材料力学[M]. 武汉：武汉理工大学出版社，2007[3] 于骏一邹青编主编. 机械制造技术基础[M]. 北京：机械工业出版社，2004[4] 濮良贵、纪名刚主编. 机械设计[M]. 北京：高等教育出版社，2006[5] 周良德朱泗芳杨世平主编. 现代工程图学[M]. 长沙：湖南科学技术出版社，2008[6] 岑军健主编. 新编非标准设备设计手册[M]. 北京：国防工业出版社，1999[7] 吴宗泽宋宝玉主编. 机械设计课程设计指导书[M]. 北京：高等教育出版社，2009[8] 杜祥琪编著. 工业机器人及其应用[M]. 北京：机械工业出版社，1986[9] 关慧贞冯辛安主编. 机械制造装备设计[M]. 北京：机械工业出版社，2011[10] 邹青编. 机械制造技术基础课程设计指导教程[M]. 北京：机械工业出版社，2004[11] 王秀贵曹江莲编著. C语言程序设计教程[M]. 北京：中国铁道出版社，2008[12] 新版机械设计手册[M]. 北京：机械工业出版社，2004[13] 章小兵，宋爱国地面移动机器人的研究现状及发展趋势.机器人技术与应用，2005，2[14] 宗光华等编著. 机器人的创意设计及实践[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2004,60-68[16] 蔡自兴主编. 机器人学[M]. 北京：清华大学出版社湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）评阅表学号2010962923 姓名专业机械设计制造及其自动化毕业论文（设计）题目：家用清扫机器人的结构设计湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）鉴定意见学号：2010962923 姓名专业：机械设计制造及其自动化毕业论文（设计说明书）43 页图表9 张目录摘要 (1)第一章前言1.1题目要求 (3)1.2国内外产品研究状况 (4)1.2.1 国外产品研究状况 (4)1.2.2 国内产品研究状况 (9)1.2.3 自主充电技术研究现状 (10)1.3研究的目的和意义 (11)1.4设计的重点和难点 (11)第二章家庭清洁机器人的关键技术2.1传感技术 (12)2.2路径规划技术 (12)2.3吸尘技术 (12)2.4电源技术 (13)第三章清洁机器人的机械设计3.1机械结构组成和工作原理 (13)3.1.1 机械结构组成 (14)3.1.2 工作原理 (16)3.2清洁机器人总体设计 (17)3.2.1 机器人外形设计 (17)3.2.2 机器人的行走机构设计 (18)3.2.3 清扫机构的设计 (18)3.2.4 吸尘机构设计 (21)3.2.5 垃圾收集处理机构设计 (22)第四章具体计算4.1电机选择 (24)4.2 蜗轮蜗杆的选择 (25)4.3 清扫机构电机的选择 (26)4.4 家用清扫机器人电池的选用 (26)4.5 清扫机构中蜗杆上轴承的寿命的计算 (27)4.6 清扫机构中涡轮轴的校核 (28)第五章总结和展望5.1 发展趋势 (30)5.1.1 高度智能化 (30)5.1.2 功能扩展 (30)5.1.3 低成本化 (30)5.2展望 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录 (33)外文文献 (33)中文翻译 (40)摘要服务机器人已经渗透了我们的生活、工作和经济各方面，并且起到了很大的作用。
玻璃清洁机器人驱动及擦洗机构设计毕业设计说明书
：本科毕业设计题目：玻璃清洁机器人驱动及擦洗机构设计学院：姓名：学号：专业：机械设计制造及其自动化年级：指导教师：年五月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 (2)1 前言 (4)2 玻璃清洁机器人总体方案规划 (5)2.1 机器人设计思想 (5)2.2机器人总体结构方案 (5)3 驱动机构和擦洗机构 (7)3.1 驱动机构分析 (7)3.1.1 驱动方式 (7)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........................... 错误!未定义书签。
擦窗机器人说明书
8
3.5 安装安全扣
* 使用产品擦拭玻璃外侧时，需将安全扣固定 在玻璃内侧合适位置，切勿固定在玻璃的外 侧。
将安全扣吸附于玻璃上，用力按压安全扣 至吸紧玻璃（请保证安全扣黏贴在光滑干 净的表面上）。
3. 产品使用
3.6 喷清洁液
* 均匀喷洒清洁液于清洁抹布上，用量可根据玻璃的脏污程度而定。
跌落等风险。 7. 请按照说明书的指示使用产品，仅使用制造商推荐或销售的附件；仅使用制造
商专配的原装可充电电池及适配器。 8. 请确保电源电压符合适配器上标注的电压。 9. 严禁在玻璃边框厚度小于 5mm 的有框玻璃上使用本产品。 10. 禁止在大面积潮湿或油性玻璃上使用，以避免产品打滑造成跌落的风险。 11. 产品需远离热源或易燃物。 12. 禁止在产品没有完全吸附或有明显损伤的情况下使用本产品。 13. 请勿将本产品放在水或其他液体中，以减少电击危害；勿将本产品存放在可
4
2.3 部件名称
主机
1 2 3 4 5
1. 防撞板 2. 状态指示灯 3. 启动 / 暂停键 4. 泄气阀 5. 电源线
遥控器
ＲＥＳＥＴ
2. 产品组成
8 9 10 11 12
13 14
67
6. 手柄 7. 电源开关 / 充电键 8. 导向轮 9. 污渍清洁布 10. 刮尘条
11. 驱动轮 Байду номын сангаас 12. 吸盘 13. 水渍清洁布 14. 防跌落感应器（限特 定型号）
玻璃清洁机器人结构设计--壁面清洗机器人说明书
玻璃清洁机器人结构设计摘要本文首先对玻璃清洁机器人这个课题的来源、目的及意义进行了阐述，简单介绍了国内外玻璃清洁机器人的发展情况，对玻璃清洁机器人的几种不同的移动方式及吸附方式进行了比较，最后采用了多吸盘的框架式结构，具有结构简单、操作方便等优点。
接着对玻璃清洁机器人的总体方案进行了设计，设计了行走机构以及转向机构，通过平动气缸与腿部气缸来实现机器人的移动，并且通过对玻璃吸附可靠性的分析选择了吸盘、吸盘支座及快拧接头等部件，还对其它的气动元件进行了选型，并且绘制了气压系统图。
关键词：玻璃清洁机器人; 多吸盘的框架式结构; 行走机构; 转向机构;ABSTRACTThis paper on the glass cleaning robot source, purpose and significance of the topic, introduces the development situation of glass cleaning robots at home and abroad, several different mobile ways of glass cleaning robot and adsorption methods were compared, and finally adopted more suction cup frame type structure, has the advantages of simple structure, convenient operation. Then for glass cleaning robot design, the overall scheme of the walking mechanism and steering mechanism design, through the translation of cylinder and the leg cylinder to realize the movement of the robot, and through the analysis of the surface adsorption reliability choose chuck, chuck support and quick screw connector components, such as also for other pneumatic components selection, and map the pneumatic system.Keywords: glass cleaning robot; Suction cup frame type structure; Walking agencies; Steering mechanism;目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 爬壁机器人 (1)1.2 课题的目的与意义 (2)1.3 国内外玻璃清洁机器人的研究现状 (2)1.4 课题主要内容及技术参数 (4)1.5 本章小结 (4)2 玻璃清洁机器人的方案确认 (5)2.1 玻璃清洁机器人的组成 (5)2.2 玻璃清洁机器人的方案确认 (6)2.3 本章小结 (6)3 玻璃清洁机器人的总体设计 (7)3.1 行走机构的设计 (7)3.1.1 平动气缸的设计与校核 (7)3.1.2腿部气缸的设计与校核 (12)3.3 转向机构的设计 (14)3.2.1 步进电机的选型 (14)3.2.2 蜗轮蜗杆的设计与校核 (15)3.3 吸附装置的选取 (18)3.3.1 吸附可靠性分析 (18)3.3.2 吸附装置的选取 (20)3.4 玻璃清洁机器人的框架以及吸盘安装板的设计 (22)3.4.1 下框架的设计 (23)3.4.2 上框架的设计 (23)3.4.3 中间旋转板的设计 (24)3.4.4 吸盘安装板的设计 (24)3.5 控制阀及其它气动元件的选取 (25)3.5.1气源处理组件的选取 (25)3.5.2 方向控制阀的选取 (25)3.5.3 单向节流阀的选取 (26)3.5.4 真空安全阀的选取 (27)3.5.5 分气块的选取 (27)3.5.6 气电压力转换器的选取 (27)3.5.7 真空发生器的选取 (28)3.6气动原理图的设计 (28)3.7 本章小结 (29)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)1 绪论1.1 爬壁机器人捷克的剧作家卡雷尔·凯培尔最先提出了机器人这个词语，体现出了人类想要创造出一种能够模仿人的行动的机器，从而能代替人类去进行不同的工作的一种长久的愿望。
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。
家用擦玻璃清洁机器人结构设计毕业设计说明书
毕业设计说明书系(专业)：机械设计制造及其自动化题目：家用擦玻璃清洁机器人结构设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
玻璃清洁机器人的研发-擦洗机构设计(机械工程)
玻璃清洁机器人的研发-擦洗机构设计摘要本课题设计任务是设计玻璃清洁机器人的擦洗机构和移动机构。
通过对市面上各种擦洗机构对比和分析，本课题提出采用滚筒擦洗擦洗机构的方案。
对玻璃清洁机器人擦洗机构的减速装置分析，确定擦洗机构为滚筒，并确定叶轮驱动电机型号。
设计擦洗机构，画出它的结构简图，并确定擦洗机构的工作流程，对低速轴进行有限元分析，选取合适的轴承和联轴器，对擦洗机构的减速装置的高速轴和低速轴进行力学分析，设计合适的轴。
最后用三维软件Solidwork绘制零件图和装配图，用AutoCAD修改装配图和零件图的细节。
关键词：擦洗机构；力学分析；有限元Research and development of glass cleaning robot design of scrubbing mechanismSummaryThe task of this project is to design the scrubbing mechanism and the moving mechanism of the glass cleaning robot. Through the comparison and analysis of various scrubbing mechanisms on the market， in this paper, the scheme of drum scrubbing mechanism is proposed. Through the analysis of the deceleration device of the scrubbing mechanism of the glass cleaning robot, it is determined that the scrubbing mechanism is a roller and the model of the impeller driven motor is determined. Design the scrubbing mechanism, draw its structure diagram, determine the working process of the scrubbing mechanism, carry out the finite element analysis on the low-speed shaft, select the appropriate bearing and coupling, carry out the mechanical analysis on the high-speed shaft and low-speed shaft of the reduction device of the scrubbing mechanism, and design the appropriate shaft. At last, the 3D software SOLIDWORK is used to draw part drawing and assembly drawing, and AutoCAD is used to modify the details of assembly drawing and part drawing.Keywords: scrubbing mechanism; mechanical analysis; finite element analysis目录1前言 (3)1.1玻璃清洁机器人的现状 (3)1.1.1国内现状 (3)1.1.2国外现状 (4)1.2玻璃清洁机器人的分类 (7)1.2.1按吸附方式分类 (7)1.2.2按行走方式分类 (7)1.3研究目的与意义 (8)1.4功能要求 (8)1.5研究内容 (9)2 清洁机器人分析 (9)2.1机器人设计 (9)2.2总体设计方案 (9)2.2.1吸附功能 (10)2.2.2清洁功能 (11)3 清洁机器人擦洗机构 (11)3.1清洁机器人擦洗机构 (11)3.2 电机选择 (13)3.2.1工作总效率 (13)3.2.2工作机所需输入功率 (14)3.2.3确定电动机型号 (14)4清洁机器人传动 (15)4.1 高速轴计算 (15)4.1.1 选择材料，确定许用应力 (15)4.1.2按齿面接触疲劳强度设计 (15)4.2 低速轴计算 (21)4.2.1 选择材料，确定许用应力 (21)4.2.2按齿面接触疲劳强度设计 (21)4.3 输出轴两端齿轮 (26)4.4 轴的设计计算 (26)4.5箱体 (33)4.6减速装置建模 (34)5.有限元分析 (35)5.1建模 (36)5.2材质选择 (36)5.3固定 (36)5.4施加载荷 (37)5.5网格设置 (37)5.6算例结果 (38)5.6.1应力分析 (39)5.6.2位移分析 (39)5.6.3应变分析 (40)6总结 (41)参考文献 (41)谢辞 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。
自动擦玻璃器方案设计说明书
自动擦玻璃器方案设计说明书机械创新设计大赛方案设计”设计说明书项目名称玻璃清洗器选题的意义或前景就当前的传统的人工擦玻璃使用的刮板式简易擦玻璃器的现状，劳动强度大，劳动强度大、不安全、又擦不干净。
现设计一款自动玻璃清洗装置，解决上述问题，使用更方便。
功能及性能（包括应用场合及用途，选题的新颖性和实用性等等）主要应用于玻璃的大小为50*50（单位：mm），落地式或者高度为1.2-1.5m左右高度的玻璃，利用擦块对玻璃反复擦拭。
选题的新颖性在于解决传统人工的劳动强度大、不安全、又擦不干净的现状，本设计的特点：结构简单、安全可靠、制作简单、并有实际运用功能机械系统运动方案设计，给出机械系统运动简图（突出工作原理。
机构运动简图的表达参考《机械原理》教材）图中：擦块为双面的磁性装置，导轨为圆柱形，主要是实现擦块的纵向的移动，起导向作用，使擦块与玻璃接触，实现擦玻璃的功能，齿轮齿条装置主要是实现导杆的横向的移动，使擦块的擦拭范围覆盖整个玻璃范围，同时在c处装置一个轻型电机带动曲柄的转动以实现滑块位置的移动。
设置一次擦玻璃的范围为10cm，当10cm范围擦拭完成之后就手动使导轨向左（右）移动一定的距离，然后重复相同的动作，直至整块玻璃擦拭完成位置。
控制系统方案设计，给出控制系统的控制框图（突出工作原理）无控制系统。
感谢您使用本店文档您的满意是我们的永恒的追求！（本句可删）------------------------------------------------------------------------------------------------------------。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
毕业设计说明书作者：学号：学院：机械工程学院系(专业)：机械设计制造及其自动化题目：家用擦玻璃清洁机器人结构设计指导者：讲师(姓名) (专业技术职务)评阅者：(姓名) (专业技术职务)2015 年 5 月 31 日毕业设计中文摘要毕业设计（论文）外文摘要目录第一章引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外擦玻璃机器人的研究概况 (1)1.3 本课题的主要工作 (3)第二章家用擦玻璃清洁机器人总体方案设计 (3)2.1 家用擦玻璃清洁机器人的设计原则 (4)2.2 家用擦玻璃清洁机器人的总体方案的确定 (4)2.2.1 家用擦玻璃清洁机器人的总体方案 (4)2.2.2 总体方案的对比与选择 (12)第三章家用擦玻璃清洁机器人详细结构设计 (14)3.1 关键部件的选型 (14)3.1.1 电机的选型 (14)3.1.2 微动开关的选型 (15)3.1.3 电池的选择 (15)3.1.4 磁铁的选择 (16)3.2 微动开关缓冲机构的设计 (16)3.3 磁铁升降机构的设计 (17)3.3.1 磁铁升降机构的ANSYS分析 (18)第四章家用擦玻璃清洁机器人控制系统设计 (21)4.1 单片机控制系统电路的设计 (21)4.1.1 单片机系统元器件的选型 (21)4.1.2 单片机系统的硬件电路及I/O口分配 (25)4.2 单片机系统编程框图 (25)第五章家用擦玻璃清洁机器人样机研制与调试 (27)5.1控制电路板的设计与调试 (27)5.1.1 PCB设计 (27)5.1.2 电路板的调试 (28)5.2 家用擦玻璃清洁机器人样机的制作 (31)5.3 家用擦玻璃清洁机器人样机的测试 (31)第六章总结与展望 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附录 (37)1 引言1.1 课题背景智能家居近两年发展火热，作为其重要组成部分的智能服务机器人也不甘示弱，伴随着计算机和自动化技术的迅速发展,人们对机器人的智能性的要求也越来越高，同时智能服务机器人产业近年来也陆续被写入国家发展战略。
2006年,发展智能服务机器人被列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》; 2012年,我国出台《智能制造科技发展“十二五”专项规划》和《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》，足见我国对机器人行业发展的重视。
在智能机器人如火如荼得发展过程中，目前具有一定的智能性的清洁机器人也成为研究热点之一,智能清洁机器人系统的研究在发达国家受到广泛的关注,许多高科技应用领域,以及实际生产实践中的特殊应用环境的强烈需求更成为它不断发展的强劲动力。
近年来,都市中的高层建筑越来越多,目前对高层建筑的玻璃窗的清洗工作主要还是由清洗工人搭乘吊篮完成的,传统的人工清洗方式既危险,效率又低且成本高，但如果自己清洗的话不仅有危险而且费时费力，况且现在更多的人们希望从繁琐的日常事务中解放出来，因此迫切需要一种设备协助甚至替代人来完成玻璃的清洗工作。
1.2 国内外擦玻璃机器人的研究概况众所周知，日本是机器人发展较为发达的国家，其对智能机器人的研究实力雄厚，值得我们学习，下图的多用途壁面机器人是一个日本开发的清洁机器人的范例：该机器人自重100kg，同时可载150kg负重，小车的车轮上具有磁性设计，采用磁吸附方式吸附在墙壁上，可直接越过坑洼不平的墙面以及其他墙上的不明障碍物，多用于桥墩底部、玻璃幕墙等检测和修复作业。
图1.1 多用途壁面机器人图1.2 双车体机器人上图的双车体机器人也是由日本人研制，其采用负压吸盘吸附，在运行过程中吸盘与壁面之间产生有滑动密封效果，强大的大气压能够保证小车不会从墙壁上滑落，由四个高摩擦系数的轮子贴合在墙壁面上，在吸盘保持负压的过程中，机器人通过控制轮子的正反转控制机器人的行走方向，轮子的差速保证了机器人的转弯功能的实现，且由于四个轮子均为独立控制，所以该机器人控制起来显得格外灵活。
不仅国外有类似的清洁机器人，国内虽然起步较晚，但也已经有了相对成熟的东西，图1.3为北京航空航天大学机器人研究所研制的用于清洗国家大剧院玻璃幕墙的样机，图上所示为该机器人工作在国家大剧院的场景，其由攀爬机构、俯仰调节机构、移动机构和清洗机构等部分构成，总长约3m, 高0.5m，宽1m, 整个机身主体由铝型材搭建而成，不仅强度高而且相对重量也轻了许多，其在工作过程中把安装在建筑物上的滑动导杆作为中介，成功避免了机器人对建筑物的直接抓取所可能带来的损伤以及其他不安全因素。
图1.3北航清洁机器人通过对上述文献的分析，无论是国外的多用途壁面机器人还是国内的清洗机器人，在体积及重量上都相对较大，多用途壁面机器人本身就重达100kg，显然这个重量是普通家庭玻璃难以承受的，而北航机器人研究所所研发的清洁机器人样机高度竟然达到了2.9米,这对于比较宽阔的玻璃幕墙来说,清洗起来确实方便、迅速，但是对于一些普通的家庭玻璃窗来说,这明显是不合适的。
1.3 本课题的主要工作本设计拟在设计一款机器人，该机器人能够实现全自动擦拭家庭玻璃的功能，而且需确保擦拭无死角且擦拭干净。
具体工作如下：（1）进行机器人机械结构设计，绘制机器人的三维图，并在三维图的基础上导出其二维图，然后进行ansys分析工作，以确保机械结构的合理性。
（2）联系厂家进行机械部件的加工，并将各个部件进行实体装配。
（3）设计PCB板子并联系厂家加工以作为控制机器人的硬件。
（4）基于单片机控制系统进行C语言编程，以完成整个机器人的擦拭功能。
（5）将机器人在玻璃上进行上机调试，完善程序，确保机器人能够将玻璃擦拭干净。
2 家用擦玻璃清洁机器人总体方案设计2.1 家用擦玻璃清洁机器人的设计原则家庭用擦玻璃机器人在国内还比较少，国外虽然做的相对成熟但产品一般比较昂贵，并不能实现普及到国内的大部分家庭中愿景，因此，我们要设计一款具有自主知识产权的成品低廉的擦玻璃机器人，与此同时，本课题的设计过程中也要保证如下原则：（1）该机器人能够实现擦拭各种厚度的玻璃的工作，而且各个部件具有较好的互换性，以便维修。
（2）各零件应便于装配，便于加工。
（3）机器人应操控简单，可以实现无线控制。
（4）机器人真正实现智能化，能够全自动地将自己的擦拭任务完成。
2.2 家用擦玻璃清洁机器人的总体方案的确定在经过无数的文献查阅以及自己的思考工作之后，我已经对擦玻璃机器人有了进一步的认识，经过对文献的整合以及自己的创新，我最终确定了以下几套相对可行的方案。
2.2.1 家用擦玻璃清洁机器人的总体方案总体方案一：图2.1 仿人形擦玻璃机器人如上图所示，将擦玻璃机器人做成完全仿人型的自动化机器，机器人的手上安装有擦拭玻璃的抹布以及刷子等，通过对机器人的示教编程，机器人能够记住各个关节的角度，以及擦玻璃的运行模式，就能够达到全自动擦拭的目的。
机器人底部由四个轮子支撑，其中包括两个具有驱动能力的动力轮和两个万向轮，这样能够在运用最少的驱动的前提下，确保机器人具有前往各个方向运行的能力，与此同时机器人的各个轮子均具有升降功能，即能够确保机器人在相对不平的地板上能够自由地运行；然后往上看是机器人的中干，其腰部由具有三个自由度的旋转杆构成，其机构简图如图2.2所示图2.2 机器人中干结构简图正如图2.2中表达的那样，机器人的腰部底端具有一个竖直的旋转副，再往上具有两个水平的旋转副，到此该空间开链机构给机器人的末端执行机构-擦拭手爪，提供的自由度为3。
图 2.3 机器人上肢结构简图图2.3所示机构见图为机器人的上半部分，其中支架的旋转副代表机器人的肩关节，然后以下关节依次代表机器人的肘关节和腕关节，不难看出，该部分机构给机器人末端执行构件提供的自由度为3，而整个机器人的机构为空间开链机构，所以综上所述可以得出，机器人的自由度为6，可以实现各种所需要的空间动作。
总体方案二：采用永磁式的双面吸附小车贴在玻璃两侧的运动来实现擦玻璃的功能。
小车分为两个部分：包括主动小车和从动小车，其分别位于玻璃的内侧和外侧，通过相互间强磁铁的吸附来保证小车贴在玻璃上不会滑落，巧妙的编程给了小车灵魂，通过主动一侧带动从动一侧在玻璃上按照程序中编写的路径行走，并在移动过程中通过两面小车底盘的擦拭装置将玻璃擦拭干净。
图2.4 正面小车整体效果图图2.5 正面小车内部图图2.4图2.5为正面小车三维图，其中小车总长260mm，总宽228mm。
如图2.5所示，该图为正面小车的内部结构图，其中四块强磁铁吸附在铁质的升降架子上，而架子则通过螺杆与升降旋钮相连接，升降旋钮的底部与外壳上部相接触，因此，当旋动旋钮，在外壳的支撑作用下，升降架便能带动磁铁完成升降动作；在反面小车上，也存在四块磁铁，该四块磁铁与正面的磁铁均为N S极相对，产生强大的吸引力，通过升降机构的调节，能够很方便得调整正反面磁铁之间的距离，从而达到手动调节两面小车间的吸引力的目的以适应擦拭不同厚度玻璃时的情况。
小车的动力来源于分布在小车两侧的直流减速电机，两个小车的轮胎紧紧压在玻璃上，通过对电机正反转的调节完成小车在玻璃上前进以及倒退的动作，同时通过两轮的差速调节完成小车的转弯动作。
图2.6磁铁的旁边是小车的微动开关缓冲机构，如图2.6所示，当小车在运行中一端顶到窗户边框时，缓冲架向小车内部移动，并触动微动开关，此时被触动的微动开关触发小车的其他动作，当小车的这一端离开窗户边框时，在弹簧的作用下，缓冲架恢复到初始状态，微动开关拨片也随着弹开了，能够避免该微动开关一直触动小车去做相同的动作所造成的死机。
图2.7 反面小车的整体效果图图2.8 反面小车内部图图2.7图2.8为反面小车的图，其中小车总长229mm，总宽200mm。
该面小车为随动面，即完全靠正面小车的吸引力作为动力在玻璃上完成整套擦拭动作。
总体方案三：与方案二相类似，依旧采用双面小车吸附在玻璃上的方式来擦拭玻璃，但是本人在方案二的基础上对小车做了进一步结构优化，整体的机械结构变得更加紧凑，没有产生任何多余的浪费的空间。
图2.9 正面小车整体效果图图2.10 正面小车内部图图2.9、2.10为正面小车图，其中小车总长178mm，总宽190mm。
图2.11 反面小车整体效果图图2.12反面小车内部效果图图2.11、2.12为反面小车图，其中小车总长160mm，总宽172mm。
在本方案中，磁铁升降机构置于反面，且微动开关的安装结构相比上一方案更加紧凑，从总体来看，无论长度，宽度还是高度的尺寸都比上一方案小巧了好多，使用起来更加便捷。
2.2.2 总体方案的对比与选择综合分析以上三种方案，虽然方案一在表面上看着更加直接，更加可信，其实它存在着天生的弊端：首先，方案一设计制作工序繁琐，工程庞大，编程复杂，虽然做的是一个仿人型的机器人，但完成的功能则只有擦玻璃而已，实则是大材小用，也可以说并不是针对要完成的擦玻璃功能的专一化设计，所以并不能为人所采用；而且，方案一的机器人还有另一个致命的缺点，那就是它虽然能很好的擦拭屋内一面的玻璃，但是对窗外一面的玻璃则全然束手无策。