基于爬壁式清洁机器人的设计

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基于STM32的负压爬壁机器人控制系统设计

基于STM32的负压爬壁机器人控制系统设计负压爬壁机器人是一种能够在垂直墙壁上行走的机器人，它通过产生负压吸附在墙面上，从而实现在墙面上的运动。

该机器人常用于工业领域的检测、维护和清洁等任务。

本文将基于STM32单片机设计一个负压爬壁机器人控制系统，并详细介绍其系统架构、硬件设计和软件设计。

一、系统架构设计负压爬壁机器人控制系统的架构主要包括传感器模块、控制模块和执行器模块。

传感器模块用于获取机器人周围的环境信息，控制模块用于处理传感器数据并对机器人进行控制，执行器模块用于实现控制指令的执行。

二、硬件设计1.MCU选择：采用STM32系列单片机作为控制模块的主控芯片，主要考虑到其性能强大、成本低廉、易于开发和丰富的外设资源。

2.传感器选择：负压爬壁机器人的传感器主要包括倾角传感器、陀螺仪、距离传感器等。

倾角传感器用于检测机器人的姿态信息，陀螺仪用于检测机器人的角速度，距离传感器用于检测机器人距离墙面的距离。

3.执行器选择：负压爬壁机器人的执行器主要包括吸盘和电机。

吸盘用于产生负压吸附在墙面上，电机用于驱动机器人进行运动。

4.通信模块选择：负压爬壁机器人的通信模块主要用于与外部设备进行数据交互，例如与上位机进行通信。

可以选择UART、SPI、CAN等通信方式。

三、软件设计负压爬壁机器人控制系统的软件设计主要包括姿态控制算法、路径规划算法和动力学模型等。

1.姿态控制算法：通过倾角传感器和陀螺仪获取机器人的姿态信息，然后通过PID控制算法对机器人进行姿态控制，使机器人能够保持平衡并沿着墙面行走。

2.路径规划算法：根据机器人当前位置和目标位置，设计路径规划算法确定机器人的运动路径。

可以使用传统的A*算法或者一些启发式算法。

3.动力学模型：基于机器人的动力学模型设计控制算法，实现机器人在墙面上的运动控制。

可以通过电机的转速和吸盘的负压力来调整机器人的运动速度和吸附力。

四、系统测试与优化设计完成后，需要对负压爬壁机器人控制系统进行测试和优化。

爬壁幕墙清洗机器人设计说明书

江西省第二届大学生机械创新设计大赛暨第三届全国大学生机械创新设计大赛江西赛区选拔赛设计说明书INSTRUCTION OF DESIGN作品名称“小蜘蛛”幕墙攀爬清洗机参赛队伍陈明登谢信韦冯江涛刘连杰郭晓欢指导老师李国臣吴文通参赛单位井冈山大学2008年4月18日目录摘要 (i)小蜘蛛幕墙攀爬清洗机设计说明书............................. 错误!未定义书签。

作品内容简介 (4)1 研制背景及意义........................................... 错误!未定义书签。

2 主要功能和性能指标 (2)3 设计方案 (3)3。

1 机械机构 (3)3.2 控制机构 (3)4 理论设计计算 (4)4.1 真空吸附力计算 (4)4.2 幕墙清洗机器人附着的力学分析 (5)5机构设计与工作原理 (7)5。

1攀爬机构........................................... 错误!未定义书签。

5.2清洗机构 (8)5.3铰接连杆支撑机构.................................... 错误!未定义书签。

5。

4换气机构........................................... 错误!未定义书签。

6创新点及应用 (10)7作品实物工作图........................................... 错误!未定义书签。

8应用前景................................................. 错误!未定义书签。

参考文献................................................... 错误!未定义书签。

摘要：“小蜘蛛”幕墙攀爬清洗机是基于昆虫攀爬动作的仿生原理制作而成.在国内外现有的壁面移动机器人研究成果的基础上，结合高空作业的特点,在对幕墙清洗机器人的共性问题—附着技术、爬行技术、清洗技术进行分析的基础上。

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。

壁面清洗机器人爬壁系统设计

壁面清洗机器人爬壁系统设计任务书1．课题意义及目标研究此课题源于社会实际的需求，通过机器人可以降低工人的劳动强度，提高工作效率，特别是提高安全性，在研究此课题的同时深入了解机械方面的知识，设计规范，设计思想，计算方法，将本科阶段的理论知识与生产实际结合，为毕业之后的工作打下牢固的基础。

2．主要任务1）查阅相关资料，根据设计要求确定清洗玻璃壁面的移动机器人的系统组成、结构运行方式。

2）根据设计要求，对设计对象有一总体认识，并通过力学等方面的计算，选取材料，设计其符合要求的机械结构，并根据其运动方式通过PLC设计控制程序。

3）使用CAD二维制图软件，绘制装配图以及零件图。

4）完成毕业论文的撰写。

3．主要参考资料[1] 吴神丽. 新型高楼清洗爬壁机器人的研究与设计[D]. 成都理工大学, 2009.[2] 王妹婷.壁面自动清洗机器人关键技术研究[D].上海大学，2010.[3] 胡启宝.多吸盘式玻璃幕墙清洗机器人本体设计[D].上海交通大学，2007. 4．进度安排审核人：年月日壁面清洗机器人爬壁系统设计壁面清洗机器人可以在建筑物高层不平行于地面的墙壁上对建筑物外层建筑进行清洗操作，本文主要对清洗机器人的爬壁系统进行设计。

该机器人的爬壁设计包含移动系统和吸附系统，其中要实现爬壁操作又必不可少的还要对控制系统进行设计。

其中该机器人主体结构为两块互相垂直的铝板，两块铝板上各安装一个主体框架。

铝板中部由双作用无杆气缸的滑块衔接，气缸两端连接另一块铝板的框架，通过气泵的充放气实现无杆气缸滑块的运动，滑块带动其中一个铝板运动，从而实现机器人移动。

机器人共有四个腿足，各在两个铝板框架两端，腿足上装置普通双作用气缸和吸盘，吸盘提供抓壁力，双作用气缸提供腿足的抬升放下功能。

控制系统采用PLC进行控制，在程序中应用自锁以及互锁以保证机器人运行的安全性和正确性。

关键词：机器人，爬壁，气缸，吸盘，PLCThe design of the climbing system of Wall-climbing robo t Wall- cleaning robot can clean the outer building that the top is not parallel to the ground.This article is mainly to design the cleaning-robot climbing wall system.The robot’sclimbing wall system include the mobile system and the adsorption system,and the necessary is the control system design.In this design,the robot’s major structure is two mutually perpendicular aluminum plate,the each other of the two aluminum plate installs a main body frame.The middle part of the aluminum plate is link up with double-acting rodless cylinder,the cylinder ends is link up with the other frame,through the charge pump is deflated rodless cylinder block movement,the slider to drive one of the aluminum plate movement,which is realize the robot movement.The robot has four legs and feet,which is in the end of aluminum frame,the legs and feet device ordinary double-acting cylinder and the chuck,chuck provide wall force, the double-acting cylinder offer the function that the legs and feet lifting. The control system use PLC to control,in order to ensure the safety and validity of the robot,in the procedure use self-locking and interlocking.The key words: robot,climbing wall ,cylinder ,chuck ,PLC目录1 绪论 (1)1.1选题背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 研究内容 (5)2 壁面清洗机器人结构设计及零件的选型 (6)2.1研究方案的确定： (6)2.2 机器人总体结构介绍 (8)2.3 壁面清洗机器人材料的选择 (9)2.4 吸盘的选择 (10)2.5 电动机的选择 (11)2.6 联轴器的选取 (12)2.7 本章小结 (14)3 壁面清洗机器人零部件校核计算 (15)3.1铝板的设计与校核 (15)3.2 滚动轴承的寿命计算 (16)3.3 轴的强度校核 (17)3.4 键连接的强度校核 (19)3.5 轴向气缸的设计与计算 (20)3.6 活塞杆的稳定性计算 (22)3.7 本章小结 (24)4 壁面清洗机器人气动设计及控制部分设计 (25)4.1 吸附部分 (25)4.2 气缸的运动 (26)4.3 PLC的概述及发展 (27)4.4 PLC的I/O接口分配 (29)4.5 PLC的选择 (30)4.6 PLC控制面板的设计 (30)4.7 PLC I/O接口设计 (31)4.8 PLC梯形图 (32)4.9 本章小结 (38)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)1绪论1.1选题背景及意义近几十年来社会不断地发展进步，高楼如今变为了城市化象征的一个重要因素，放眼城市版图，高楼已经是城市建筑的主要旋律。

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

管道爬壁机器人的设计

管道爬壁机器人设计作品内容简介现在的管道机器人在竖直或者是水平方向都很好的实现了检测与清理功能。

但至今还没有管道产品在复杂的管道中很好的工作。

为此我们设计了这款管道爬壁机器人，它既可以在水平管道中很好的工作还可以在竖直管道中完成工作，能够自如的在水平竖直交叉的复杂管道中完成检测，清理等工作。

该产品的主题结构为车体结构，在水平方向依靠车载力运动，在车体上安装有四个机械手臂，在机械手臂的前端安装有吸盘跟电磁铁，在塑料管道中依靠吸盘在竖直方向上运动，在铁质管道上利用电磁铁的磁力和机械手臂的交叉前进实现竖直方向的运动。

该作品灵活多变，不但可以适应复杂的管道还能够进行多样的工作。

我们依靠机械臂的灵活度与吸盘，电磁铁的吸力来实现该产品的爬壁功能，在水平方向上利用最传统的智能车作为动力，这样的设计完全可以满足水平方向与竖直方向的灵活转变，实现复杂管道的自由穿梭，进而可以让该机器人更好的实现其检测与清理功能。

该管道爬行机器人实现远程电脑控制，所得数据通过反馈处理使机器人能够完成各项做业。

一、研制背景及意义1、随着社会的快速发展,国家生产水平不断提高，产品更新也越来越快。

管道运输在我国运用比较普遍，但管道长期处在压力大的恶劣环境中，受到水油混合物、硫化氢等有害气体的腐蚀。

这些管道受腐后，管壁变薄，容易产生裂缝，造成漏油、漏气的问题，存在重大安全隐患和经济损失。

在管道广泛使用的今天，管道的检测、清理、维护成了一个亟待解决的问题。

但是管道的封闭性和工作环境决定了这项工作的艰难。

时至今日，虽然经过各国学者的努力，已经有各种各样的机器人，但是他们大都存在这样或那样的问题，而且功能不够强大。

2、人民对管道清洁机械的要求是不仅科技含量要高，而且还要绿色、节能、环保。

能够满足不同类型管道的检测、维护、清理等要求。

3、管道爬行机器人的研究更好地为管道的检测、维护、清理提供了新的技术手段，这种技术更好的提高了管道监测的准确性和管道清理的安全性，也便于管道工程管理维护人员制定维护方案，清除管道垃圾防止堵塞，事前消除管道的安全隐患，从而节约大量的维修费用，降低管道维护成本，保障工业生产和人民生活及财产安全。

基于Pro／E的清洁机器人爬壁机构设计

基于Pro／E的清洁机器人爬壁机构设计在国内外已有研究基础上，本文基于Pro/E软件设计清洗玻璃幕墙等壁面的爬壁机器人，对其爬壁构造进行分析研究。

本文所设计的机器人为四轮小车型爬壁机器人，应用传统机械传动机构的开闭合来实现吸排气的控制。

其驱动方式为后轮驱动，吸附方式采用地面连接真空泵，通过真空吸盘吸附，使吸附力更稳定且易于控制。

最终所设计的机器人在水平面与垂直面乃至任意角度的玻璃壁面均能自由行走。

标签：真空吸附；清洁机器人；Pro/E0 引言近年來，我国的城市面容发生了巨大的改变。

相比于以前，高楼大厦多了很多，大部分的高楼为了美观和成本，墙壁都是玻璃幕墙，提高了外观，但也面临着各种问题。

其中高空玻璃幕墙的清洁是一个非常典型的难题，目前清洁玻璃幕墙的方式大多是人工进行，采用悬吊装置上下升降，保洁人员亲自在高空进行作业，这种劳动效率低下，安全性没有保障，不符合当前社会发展观[1]。

于是爬壁清洁机器人应运而生，在某些危险、繁重、枯燥的岗位使用机器人代替人工劳动的行为，已逐渐发展成当代社会的一种趋势。

爬壁机器人的设计，必须具备两种功能：在任意角度的无磁甚至凹凸不平的壁面上的吸附功能和移动功能。

以此为要求，这些年来研究人员研发了多种爬壁机器人的方案，但大多有瑕疵和不稳定性，不能成功的投入工作。

例如磁力吸盘爬壁机器人，只能局限于吸附在金属的壁面上，而目前需要工作的大多是玻璃面，局限性太高；又例如大型悬挂式清洁机器人，占地面积过大、清洗复杂成本高，工作时需要特定的轨道[2]。

1 爬壁机器人的方案设计本文设计的机器人为真空吸盘式爬壁清洁机器人，因为要在垂直的壁面上行走，所以四轮小车相对于其它小车更具有稳定性。

该四轮小车（约为500mm×100mm×400mm），每个车轮都分两排，每排12个，共装有24个真空吸盘，通过地面上的真空泵提供压力进行吸附工作。

故本机器人不需要楼梯悬挂系统，直接通过机械传动机构吸排气进行控制。

新型爬杆清洁机器人的设计与仿真

新型爬杆清洁机器人的设计与仿真针对变直径杆件，设计一种爬杆清洁机器人。

该机器人由上机械手、下机械手、曲柄连杆机构等组成。

上机械手和下机械手分别模拟人的上肢和下肢，轮流夹紧杆体，在曲柄连杆机构的驱动下，实现机器人的攀爬运动。

在机器人本体上安装有清洁刷，在机器人攀爬过程中实现自动清洁。

通过控制上机械手和下机械手夹紧和松开杆体的顺序，即可实现机器人的攀爬方向。

利用Solid Works对该爬杆清洁机器人的结构进行三维建模和运动仿真分析。

仿真结果表明，该机器人不仅可实现变直径杆件的攀爬清洁，还可实现对杆件某一部位的反复清洁。

标签：爬杆机器人；变直径杆件攀爬；仿生机器人；运动仿真随着经济的不断增长，城市中出现了更多的集实用性与美观性于一体的路灯杆、电线杆、广告牌立柱及大桥钢索等杆件物体，它们常年裸露在空气中，会受到酸性物质的腐蚀，缩短使用寿命，影响美观，所以需要定期进行维护。

但高空作业存在劳动强度大、效率低、危险性大、成本高等问题。

因此国内外学者对爬杆机器人进行了很多研究，郭志东等人发明了一种道路灯杆擦洗清洗设备，该装置机构庞大笨重，造价很高，而且在使用过程中所消耗的能源很大，制约了在实际工程中的应用。

李楠等人提出一种多姿态爬杆机器人，可在一定程度上适应变径杆的三角攀爬，但该装置需要7个电机进行协同操作，机构繁琐笨重，适用性不强。

本文设计了一种可以适应不同直径的仿生爬杆清洁机器人，它不仅可以实现高效环保地对杆件进行清洁，而且具有结构简单、体积小、重量轻、成本低等优点。

另外，该机器人还可以用于杆件类外表面的喷漆美化等。

1 爬杆清洁机器人结构设计1.1 爬杆清洁机器人的结构组成机器人整体结构由上机械手，下机械手，曲柄连杆机构、清洁刷、以及驱动机构等组成。

上机械手部分固定在套筒上，套筒套在导杆上，并且可以沿导杆滑动；下机械手部分固定在导杆上。

机械人模拟人爬树的动作，上机械手和下机械手分别模拟人的上肢和下肢，轮流夹紧杆体；上机械手和下机械手部分通过曲柄连杆机构进行连接。

爬壁机器人设计与操作方式标准建设出有

爬壁机器人设计与操作方式标准建设出有随着科技的不断发展，机器人技术正越来越广泛地应用于各个领域，其中之一就是爬壁机器人。

爬壁机器人具备在垂直墙面上移动的能力，可以在高空、狭小空间等人类难以到达的环境中执行任务，为各行各业带来了巨大的便利和效益。

为了确保爬壁机器人的设计与操作方式达到一定的标准，本文将探讨爬壁机器人设计与操作方式的标准建设。

1. 爬壁机器人的设计要求1.1 适应多种环境爬壁机器人应设计成能够适应多种不同垂直墙面的表面材料和结构，例如水泥、玻璃、金属等。

在设计过程中，应考虑机器人的吸附力、稳定性和移动速度等因素，以确保其能够牢固地附着在墙面上并稳定地移动。

1.2 安全性在设计爬壁机器人时，安全性是一个至关重要的因素。

机器人应具备避免摔落的功能，例如采用传感器和算法识别墙面表面的凹凸，以避免机器人因表面不平而摔落。

此外，机器人的电源系统和机械结构也需要经过严格的测试和验证，确保其能够在任何工作环境下安全可靠地运行。

1.3 轻量化和紧凑化设计由于爬壁机器人常常需要在狭小的空间中进行工作，因此，设计时应尽量减小机器人的体积和重量，以提高其机动性和适应性。

同时，机器人的紧凑化设计也有利于减少与墙面的接触面积，从而降低机器人与墙面之间的摩擦力，提高其爬行效率。

2. 爬壁机器人的操作方式标准2.1 遥控操作爬壁机器人通常通过遥控操作来实现。

操作者可以通过遥控设备，如遥控器或手机APP，对机器人进行控制。

遥控操作方式的优点是简单易学，可以迅速掌握机器人的基本操作，缺点是需要操作者具备一定的操作技能和经验。

2.2 自动化操作随着人工智能技术的不断发展，爬壁机器人的自动化操作逐渐成为可能。

通过在机器人中引入各种传感器和算法，可以实现机器人的自主导航、避障和任务执行等功能。

自动化操作方式的优点是减轻操作者的负担，提高工作效率，缺点是需要额外的技术和设备支持。

2.3 远程监控与控制由于爬壁机器人常常工作在高空或狭小空间等人类难以到达的环境中，远程监控和控制是非常重要的。

爬壁机器人机械创新设计

机械创新设计课程设计2014-2015第2 学期姓名：刘兵梁从军李庆铁李勇邓再林班级：机越2013级2班指导教师：李军方轶琉成绩：日期：2015 年7 月爬墙清洁机器人原理与设计目录1.设计目的1.1课题背景和研究意义1.2 机器人的发展现状与趋势2. 设计方案3. 正文3.1动力部分（风机部分）3.2驱动部分3.3电子控制机构3.4车体部分4.结论创新点未来改进趋势：5. 谢辞6. 参考文献【内容摘要】从分析机械清扫工具机理入手，在此基础上详细阐述了其对未来清扫工具造成的影响，由此引出了机器人的重要性，继而针对自行设计制作的爬墙清扫机器人，对其机动原理、设计过程和使用说明进行详细论述。

【关键词】：爬墙清扫摩擦力伯努利原理风机红外控制1. 设计目的1.1课题背景和研究意义机器人的万能性和可编程序性，决定了它将取代一些自动化机器，特别是在生产中它与我们人类紧密相连。

由于它的万能性，可以提高生产率，改进生产质量，并从多方面降低成本。

对于一个产品经常变化的市场来说，对机器人重新调整和编程所需要费用，远远低于重新调整固定化的自动化机器。

另外由于机器人承担了很多危险或令人厌烦的工作，许多的职业病、工伤及因此需要支付的高昂代价都可以避免了。

因为机器人中可以总是可以以相同的方式完成其工作，所以产品质量十分稳定，这也会给制造者带来确定的效益;产品总价值中每一项费用的节省，都将提高产品在各种市场上的竞争能力。

机器人的另一大优点是可用于小批量生产，而固定化的自动装置一般只对大批量的、标准化的生产才是有利的。

所以综合上述，研究机器人势在必行。

在西方国家，由于劳动力成本的提高为企业带来了不小的压力，而机器人价格指数的降低又恰巧为其进一步推广应用带来了契机。

减少员工与增加机器人的设备投资，在两者费用达到某一平衡点的时候，采用机器人的利显然要比采用人工所带来的利大，它一方面可大大提高生产设备的自动化水平，从而提高劳动生产率，同时又可提升企业的产品质量，提高企业的整体竞争力。

墙壁清洁机器人.

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

爬壁机器人的设计

爬壁机器人的设计爬壁机器人是一种能够在墙壁、天花板或其他垂直表面上移动和操作的机器人。

它通常具有一些独特的设计特点和功能，以便能够在垂直表面上保持稳定和安全的移动。

以下是一个设计爬壁机器人的详细说明，共计1200字以上。

一、机器人结构设计1.轮胎设计：机器人通常配备具有高摩擦力的轮胎，以确保在垂直表面上有良好的附着力。

轮胎材料可以选择具有优异摩擦性能的橡胶材料，比如硅胶，以确保机器人可以牢固地粘附于表面上。

2.传动系统：机器人的传动系统应确保它能够在垂直表面上稳定地移动。

可以采用齿轮传动或链传动等机构，这样可以保证机器人的动力传递效率以及稳定性。

3.重心调节：机器人应设计具有可调节重心的机构，以便在不同表面上保持平衡。

这可以通过使用可调节重心的负载托盘或重心偏移机构来实现。

4.机械臂设计：机器人应配备能够在垂直表面上进行操作的机械臂。

机械臂设计应灵活，可以旋转和伸缩，以便机器人能够完成各种任务。

二、传感器和控制系统设计传感器和控制系统是爬壁机器人实现自动化和智能化的关键。

以下是一些应考虑的传感器和控制系统设计要点：1.触觉传感器：机器人应配备压力传感器或接触传感器，以便能够检测自身与表面的接触力，从而确保机器人在垂直表面上的粘附力和稳定性。

2.惯性测量单元（IMU）：爬壁机器人应搭载IMU，以便测量和监测机器人的姿态、加速度和角速度等信息。

这些数据可以用于实时调整和控制机器人的运动。

3.视觉传感器：机器人可以搭载摄像头或激光传感器等视觉传感器，以便在垂直表面上进行环境感知、障碍物识别和导航等操作。

4.控制算法：机器人的控制系统应配备适当的控制算法，以便能够根据传感器数据实时决策和控制机器人的移动和操作。

这些算法可以基于机器学习、计算机视觉和规划等技术进行设计。

三、电源和能源管理电源和能源管理是机器人设计的重要组成部分。

以下是一些考虑的要点：1.电池容量：机器人应配备高能量密度的电池，以确保足够的工作时间。

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一、绪论随着城市化进程的加快，高楼大厦如雨后春笋般崛起，成为了现代城市的标志性建筑。

高楼外墙的清洗问题也随之而来。

传统的人工清洗方式不仅效率低下，而且存在安全隐患。

研究与设计一种新型高楼清洗爬壁机器人成为了解决这一问题的关键。

高楼清洗爬壁机器人是一种能够在高楼外墙上自主行走并完成清洗任务的特种机器人。

它结合了机器人技术、自动控制技术、机械设计等多个领域的知识，具有广泛的应用前景。

通过高楼清洗爬壁机器人的使用，不仅可以大大提高清洗效率，降低人工成本，还能有效保障工人的生命安全。

目前，国内外对高楼清洗爬壁机器人的研究已经取得了一定的成果，但仍存在一些问题，如机器人的稳定性、越障能力、续航能力等方面的不足。

本文旨在研究与设计一种新型高楼清洗爬壁机器人，以解决现有技术中的不足，提高机器人的性能与实用性。

本文首先将对高楼清洗爬壁机器人的研究背景和意义进行介绍，然后分析国内外在该领域的研究现状和发展趋势。

接着，本文将重点研究高楼清洗爬壁机器人的机械结构设计、运动学建模与控制策略等方面的问题。

通过样机的制作与实验验证，对所设计的高楼清洗爬壁机器人进行性能评估与优化，为实际应用提供理论支持和技术指导。

本文的研究不仅有助于推动高楼清洗爬壁机器人技术的发展，还能为城市高楼外墙的清洗提供一种高效、安全、环保的解决方案，具有重要的理论意义和实践价值。

二、系统设计要求与功能分析环境适应性：机器人应具备应对各种建筑材质（如玻璃、石材、金属等）和表面纹理的能力，确保清洗效果的一致性。

对于建筑物的几何形状（如曲线立面、转角、凹凸结构等）以及不同气候条件（如温度、湿度、风力等）下的稳定作业，均需有良好的适应性设计。

运动灵活性：机器人应具有灵活的移动能力，包括水平面内平移、垂直攀爬、旋转及局部微调等动作，以便于在复杂建筑表面自由导航并全方位覆盖清洗区域。

同时，应设计可伸缩或折叠的机械结构，以便于通过狭窄空间或适应不同楼层间距。

爬壁式机器人设计设计

目录前言 (2)第一章 (3)总体结构 (3)1.1机械结构 (3)1.2控制系统硬件 (4)1.3传感导引系统 (9)第二章 (14)2.1爬壁机器人磁吸附原理 (14)2.2磁吸附技术简介 (14)2.3.电磁铁吸力及选材 (14)第三章 (16)3.1一种新型磁轮单元 (16)3.2磁轮分析 (16)第四章爬壁机器人的力学分析 (18)4.1爬壁机器人静力学分析 (18)4.2爬壁机器人动力学分析 (19)结论 (21)参考文献 (21)致谢 (21)摘要爬壁机器人,是极限作业机器人的一个分支,它的突出特点是可以在垂直墙壁表面或者天花板上移动作业爬壁机器人能吸附于壁面而不下滑,实现的方法主要有两种:负压吸附与磁吸附介绍一种新型爬壁机器人，它以超声串列法自动扫查和检测在役化工容器筒壁对接环焊的危害性缺陷。

本文将着重介绍了它的机械结构及位置调整运动控制算法。

这种机器人采用磁轮吸附和小车式行走，利用磁带导航，光纤传感器检测，具有结构紧凑、导航性能好、位置调整方法可行和定位精度高等特点。

本文将介绍的爬壁机器人为超声串列自动扫查机器人是以某炼油厂加氢反应器为具体的应用对象，用来以超声串列法自动扫查和检测筒壁对接环焊缝的危害缺陷而研制的，并按JB4730-94《压力容器无损检测》的要求，用超声串列法检测。

超声串列法要求一发、一收探头中心声束保持在一个与焊缝中心线相垂直的平面内，收发探头相对于串列基准线须保持等距、反相、匀速移动。

由于采用手动检测，操作难度大，重复性差，可比性差而难以实施。

对于这种用在圆形筒壁上在役检测的机器人，丹麦的force公司研制了多用途模块磁轮扫描仪AMS-9、AMS-10等系列磁轮爬壁机器人，日本的Osaka Gas Co。

Ltd公司研制了磁轮爬壁检测机器人，但是售价昂贵。

从文献及报道方面看，国内对于这种在役磁轮式爬壁机器人还少有实用化的样例，也缺乏这方面的机械结构及自动控制装置的研究，因此，对大厚度焊缝的超声波探伤自动扫查爬壁机器人的研究是十分必要的。

爬壁清洗机器人设计说明书

摘要随着经济的不断发展和建筑行业的兴起，摩天大楼如雨后春笋般涌现出来。

世界上最高的大楼是迪拜的哈利法塔，高828米，楼层共有162层，玻璃幕墙面积达到14.2万平方米。

中国修建的最高大楼为上海中心大厦，总高度为632米，玻璃幕墙达14万平方米。

这些建筑都是科技的结晶，也是每一个城市的地标性建筑。

但是玻璃幕墙在给人们美观享受的同时，也会带来一些清洁上的问题。

这些高楼外墙的清洗工作是由人工完成，人工清洗耗费时间长，耗资巨大也非常容易出事故，危险性很高。

当机器人技术越来越成熟，高层建筑大多采用玻璃做幕墙时，机器人代替人工进行清洗作业已成为应用趋势。

因此，爬壁清洗机器人具有广阔的应用前景和良好的社会效益。

本论文在机器人本体上安装清洗装置，利用吸盘来吸附墙面。

驱动方式采用气缸来实现吸盘的抬起和落下，通过两个可以相对转动的吸盘实现移动行走，使玻璃幕墙的清洗过程实现自动化。

本文采用Proe来完成机器人的三维图绘制并进行结构主体参数设计。

最后，通过PLC进行爬壁清洗机器人控制部分的设计。

关键词：爬壁清洗机器人；Proe；PLC爬壁清洗机器人的设计AbstractWith the continuous development of the economy and the rise of the construction industry, skyscrapers have sprung up.The tallest building in the world is Burj Khalifa in Dubai. It is 828 meters high, with 162 floors and 142,000 square meters of glass curtain walls. The tallest building built in China is the Shanghai Center Tower, with a total height of 632 meters and a glass curtain wall of 140,000 square meters. These buildings are the crystallization of science and technology and are landmarks for every city. However, the glass curtain wall will bring about some clean problems while people enjoy it. The cleaning of these high-rise exterior walls is done manually. Manual cleaning takes a long time. It is very costly and accident-prone. The danger is high. When robot technology becomes more and more mature, and high-rise buildings mostly use glass as the curtain wall, robots have become an application trend instead of manual cleaning. Therefore, wall-climbing robots have broad application prospects and good social benefits.In this paper, a cleaning device is installed on the robot body, and a sucker is used to adsorb the wall surface. The driving method adopts a cylinder to realize the lifting and falling of the sucker, and the movable walking is achieved through two suckers that can relatively rotate, so that the cleaning process of the glass curtain wall is automated. This paper uses Proe to complete the three-dimensional drawing of the robot and design the main parameters of the structure. Finally, the design of the control part of the wall-climbing robot is performed through the PLC.Keywords: Wall climbing cleaning robot；Proe； PLC目录1 绪论 (1)1.1选题背景及意义 (1)1.2国内外研究现状与发展趋势 (1)1.2.1国外研究现状与发展趋势 (1)1.2.2国内研究现状与发展趋势 (3)1.3高楼清洗爬壁机器人存在的问题 (4)1.4研究内容 (4)1.4.1爬壁清洗机器人的爬壁系统的设计 (4)1.4.2爬壁清洗机器人的清洗作业系统设计 (4)1.4.3爬壁清洗机器人的控制系统设计 (5)1.5本章小结 (5)2 爬壁清洗机器人总体方案 (6)2.1设计准则与要求 (6)2.2爬壁清洗机器人行走越障机构设计 (6)2.3爬壁清洗机器人清洗装置设计 (7)2.4本章小结 (8)3 爬壁清洗机器人清洗机构的设计 (9)3.1滚刷装置的设计 (9)3.2清洗液的喷洒和循环装置设计 (10)3.3水泵的选择 (12)3.4本章小结 (13)4 爬壁清洗机器人爬壁越障机构的设计 (14)4.1爬壁清洗机器人驱动方式 (14)4.2吸附装置的设计 (14)4.3机器人跨越障碍和路径规划 (16)4.4气缸运动部分 (18)4.5本章小结 (18)5 爬壁清洗机器人控制部分设计 (20)5.1PLC的概述 (20)5.2PLC的I/O口分配 (21)5.3PLC选型 (20)5.4PLC梯形图 (22)5.5本章小结 (22)参考文献 (24)爬壁清洗机器人的设计致谢 (25)附录A 装配图和零件图 (I)附录B 外文翻译 (V)1 绪论1.1 选题背景及意义机器人是人类当今社会的一项伟大的发明之一，它是利用自身机构和电子控制系统来达成人们想要实现的各种功能。

基于爬壁式清洁机器人的设计

基于爬壁式清洁机器人的设计作者：卿婷婷来源：《科技创新与应用》2014年第12期摘要：介绍基于爬壁式清洁机器人的系统设计。

该系统包括机械底板、水压驱动装置、清洁装置和控制装置等四大模块，实现对高楼壁面有效地清洁。

关键词：清洁机器人；清洁装置；无线模块1 引言随着近几年来城市化进程的不断加快，城市大规模基础项目改造的不断开展，在现代都市中，高层建筑越来越多，这些高楼的壁面多采用瓷砖和玻璃幕墙作为装饰，有的还要敷设铝塑板等，而长期以来，对高层建筑的清洗工作主要是由人工完成的，这种作业方式不仅效率低，而且存在着很大的安全隐患。

爬壁式清洁机器人将极大降低高层建筑的清洗成本，改善工人的劳动环境，提高生产效率，也必将极大地推动清洗业的发展，具有极其重要的社会经济效益。

2 系统整体设计方案本系统主要由机械底板、水压驱动装置、清洁装置和控制装置组成。

其中机械底板主要功能为固定和连接其它装置，是机器人的机械结构主体部分。

而水压驱动装置的水流将会被分为两部分，一部分驱动活塞作往复运动，为机器人的爬行提供动力，另一部分则分别流经真空吸盘的水流抽气装置，为真空吸盘抽气。

此后这两部分水流将合二为一，流入超声波清洁装置，为清洁装置供水。

而控制装置则以Freescale MC9S128单片机为核心，实现对每个真空吸盘的电子阀门、超声波清洁装置的控制，其中还包含了ZigBee无线通信模块，以实现工作人员对机器人的远程操控。

整个系统仅用水流即可实现机器人的驱动、真空吸盘的抽气以及壁面的清洁。

图1 爬壁式清洁机器人系统结构框图3 系统硬件的设计3.1 机械底板机械底板主要功能为固定和连接其它装置，是机器人的机械结构主体部分，其大小决定了机器人的整体结构尺寸。

因此，机械底板采用紧凑型底盘结构设计，能够有足够的刚度，节约能源，提高运动灵活性。

3.2 水压驱动装置水压驱动装置分为两大部分，一部分由机械结构将所有真空吸盘相连结，并由一至两个活塞推动该机械结构进行运动。

机械手-壁面清洗机器人设计

摘要壁面清洗机器人是一个实用性很强的装置。

自从本世纪六十年代以来，爬壁机器人及其相关技术受到人们的广泛关注，但是，大都是进行了一些试验性质的研究，其相关的理论分析尚不成熟。

作为清洗用的爬壁机器人来说，其清洗工作具有简单、重复的特点，比较适合机器人自主工作，壁面清洗机器人是以清洗高层建筑为目的的壁面移动机器人，它的出现将极大降低高层建筑的清洗成本，改善工人的劳动环境，提高生产率，也必将极大地推动清洗业的发展，带来相当的社会效益和经济效益。

因此，壁面清洗机器人有着良好的应用前景。

本文首先对壁面清洗机器人这个课题的来源、目的及意义进行了阐述，简单介绍了国内外壁面清洗机器人的发展情况，对壁面清洗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。

接着对壁面清洗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，并且通过对壁面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。

最后对壁面清洗机器人的控制系统进行了设计，采用了三菱的FX系列可编程控制器进行控制，并对可编程控制器的结构特点及工作原理进行了简单的介绍，然后分析了本设计中壁面清洗机器人的工作过程，对可编程控制器的输入输出端口进行了分配，并且编写了程序的梯形图。

关键词：壁面清洗机器人，多吸盘的框架式结构，行走机构，转向机构，壁面吸附可靠性，可编程控制器ABSTRACTWall-cleaning robot is a very practical device.Since the sixties of this century,the climbing robot and related technology have greatly provoked word wide attention.But most of them are carried out some pilot studies,the relevant theoretical analysis is not yet ed as a cleaning climbing robot,its cleaning is simple and repetitive,and to compare autonomous robots for work.Wall-cleaning robot is cleaning high-rise building wall for the purpose of mobile robot,its appearance would be extremely reduce the cost of cleaning high-rise buildings,improve the working environment of workers and increase productivity.It will also greatly promote the cleaning industry, bringing considerable social and economic benefits.Therefore,the wall-cleaning robot has a good prospect.This article first wall-cleaning robot from the subject,purpose and meaning is described,briefly introduced the development of domestic and international situation wall-cleaning robot for wall-cleaning robot moving in several different ways and adsorption compared.Finally,using the framework of multi-suction-type structure,with simple and convenient operation.Then on the wall-cleaning robot has been designed overall program designed to walk institutions and steering mechanism,through the translation cylinder and cylinder to achieve the robot’s legs move,and by adsorption on the wall of the reliability of selected sucker,sucker bearing and quick screw joints and other components,also carried out other pneumatic components selection,and rendering the air pressure system diagram.Finally,wall-cleaning robot control system design,using a Mitsubishi FX series programmable controller to control,and the structural features of PLC and working principle of a simple introduction,and then analyzes the design the working process of wall-cleaning robot,the programmable controller input and output ports of the distribution,and has prepared a program of the ladder.Key words:wall-cleaning robot, framework of multi-suction-type structure, walk institutions, steering mechanism, adsorption on the wall of the reliability, the programmable controller目录1绪论 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11.1爬壁机器人 ------------------------------------------------------------------------------------------ 11.2课题的来源、目的与意义 --------------------------------------------------------------------- 21.3国内外壁面清洗机器人的研究现状------------------------------------------------------- 21.4课题主要内容及技术参数 -------------------------------------------------------------------- 121.5本章小结 --------------------------------------------------------------------------------------------- 13 2壁面清洗机器人设计 ------------------------------------------------------------------------------- 142.1壁面清洗机器人的组成------------------------------------------------------------------------ 142.2行走机构的设计 ---------------------------------------------------------------------------------- 152.3转向机构的设计 ---------------------------------------------------------------------------------- 232.4吸附装置的选取 ---------------------------------------------------------------------------------- 272.5壁面清洗机器人的框架以及吸盘安装板的设计------------------------------------ 312.6控制阀及其它气动元件的选取------------------------------------------------------------- 342.7气路的设计 ----------------------------------------------------------------------------------------- 372.8本章小结 --------------------------------------------------------------------------------------------- 38 3壁面清洗机器人控制系统设计 -------------------------------------------------------------- 393.1引言 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 393.2可编程序控制器的简单介绍 ---------------------------------------------------------------- 393.3壁面清洗机器人控制系统的设计 --------------------------------------------------------- 443.4本章小结 --------------------------------------------------------------------------------------------- 52 4结论 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 53 参考文献 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 54 致谢 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 551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。

真空吸盘式独立行走爬壁机器人的设计

摘要摘要近年来，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爬壁机器人。

本文在简单介绍爬壁机器人的国内外研究现状的基础上，基于三维软件PROE 对四轮式真空吸附爬壁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。

本文设计的爬壁机器人采用四轮式小车形状结构，结构简单；采用真空吸盘吸附方式，设计一个月牙形的真空舱，利用机械结构完成机器人真空吸盘的吸附与排气控制，避免在每个真空吸盘配备传感器的需要，降低了控制难度；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，使用蜗轮蜗杆传动装置作为减速器；采用地面供电，地面提供负压的方式；机器人可以在水平面或者垂直表面直线行走。

关键词：真空吸附蜗轮蜗杆机构电机驱动四轮式小车ii AbstractAbstractIn recent years, with the development of society, more and more floors, with glass curtain wall building more and more to avoid 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 three-dimensional software, PROE, 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 vacuum suction adsorption, design of a crescent-shaped vacuum chamber, the completion of the mechanical structure of robot vacuum suction of the adsorption and emission control, to avoid each a vacuum suction cups equipped with sensors need to reduce the difficulty of control; with rear-wheel drive, a motor drive two rear wheels, rear wheel drive front wheel complete the robot walk, use a worm gear reducer; use of ground power the ground to provide negative pressure means; robot can walk straight horizontal or vertical surface.Keywords:目录i目录第一章绪论 (4)1.1 本课题的研究背景 (4)1.2 国内外爬壁机器人的研究现状 (5)1.3 国内外爬壁机器人的发展趋势 (6)1.4壁面自动清洗机器人的研究现状与发展方向 (7)1.5设计内容 (8)第二章软件介绍 (9)第三章爬壁机器人的设计方案 (13)3.1爬壁机器人的工作过程 (13)3.2爬壁机器人的基本功能 (13)3.3爬壁机器人的设计 (14)3.3.1爬壁机器人的总体结构 (15)3.3.2移动装置和吸附装置的设计 (15)3.3.3减速装置及传动装置的设计 (19)3.3.4联轴器和轴承选择 (24)3.3.5爬壁机器人机体建模 (24)3.4爬壁机器人PROE运动仿真 (25)第四章结论 (27)参考文献...........................................错误！未定义书签。