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真空吸附式壁面清洗机器人结构设计与研究的开题报告一、选题背景近年来，随着城市智能化水平的不断提高，机器人技术在日常生活中的应用也越来越广泛。
机器人清洁、机器人保洁等领域的发展，极大地方便了人们的生活。
然而，在日常家庭清洁方面，传统的清洁工具往往效率低、费时费力，无法满足人们的需求。
因此，设计一种具有清洁效率高、易操作、能适应不同墙面的机器人成为现代生活中的一项必要需求。
二、研究内容本次课题旨在设计一种真空吸附式壁面清洗机器人，实现对不同墙面、地面的清洁作业。
主要包括以下内容：1.机器人运动轨迹设计。
考虑机器人在墙面上运动时的稳定性、机动性等因素，合理安排机器人的行进路线。
2.机器人结构设计。
机器人应具有良好的吸附性能、便于操作、易于维护等特点。
采用先进的真空吸附技术，让机器人能够在墙面上牢固的吸附，不易掉落。
3.机器人操作系统设计。
采用机器人操作系统，实现对机器人的远程控制，方便用户进行操作。
4.机器人安全保护设计。
考虑到机器人在作业过程中可能存在掉落、碰撞等因素，应设计有效的安全保护措施，保证机器人操作过程的安全性。
三、研究意义本次课题的成果将会在以下方面产生积极的影响：1.提高家庭和公共场所的清洁效率，减轻人力成本。
使清洁工作更加自动化，同时也节省了清洁人员的时间和精力。
2.加速机器人技术在清洁维护领域的推广。
实现机器人清洁模式，能够鼓励更多人研究机器人清洁技术，推进机器人技术发展。
3.提升城市的智能化水平，为人们打造更加美好的居住环境。
四、研究方法本次研究采用文献综述、实验研究和控制系统设计方法。
具体包括：1.文献综述：对相关的机器人技术、真空吸附技术、控制系统技术进行文献综述，深入了解相关技术的研究现状和发展趋势，为后续研究提供理论基础。
2.实验研究：实验验证机器人在墙面上的吸附性能，机器人的稳定性、机动性等因素，并根据实验结果优化机器人结构。
3.控制系统设计：采用控制系统设计方法，实现机器人的远程控制、安全保护等功能，保证机器人能够在安全、稳定的状态下完成清洁作业。
一种擦窗机器人初步设计与实现作者：朱彪彪徐军委于阳光安春桥来源：《智富时代》2019年第08期【摘要】设计一种擦窗机器人的简易结构，主要由吸附装置、移动装置、清洗装置和控制系统等组成。
结构简单，安全可靠。
自动擦窗机器人能够自行擦拭玻璃，这既减少了人的体力劳动、消除了对人的危险性，又大大提高了工作效率，极大地方便了人们的生活。
【关键词】擦窗机器人;简易结构;自动擦窗1、引言随着社会的发展，高楼大厦越来越多，而窗户清理成为了人们的一大烦恼。
追求安全舒适的人们自然会想办法。
而擦窗机器人能够自行擦拭玻璃，不需要人站在窗台上擦拭，保证了人的安全;同时该擦窗器不需要人的操纵，减少了人的体力劳动，其能够自行擦完整块玻璃，方便易操作。
所以自动擦窗机器人应运而生。
它的出现将极大降低高层建筑玻璃的清洗成本，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，带来相当大的社会效益、经济效益。
2、擦窗机器人结构设计擦窗机器人主要由吸附装置、移动装置、清洗装置和控制系统等组成。
总体布局见图1。
2.1吸附装置采用真空吸附方式，由真空泵在真空吸盘内产生一定的真空度，利用大气压强将机器人按压在表面上，且其具有噪音小的特点。
为了消除吸盘内的负压，一般会在吸盘上加装一个与大气相通的放气阀或与气孔。
产生并维持负压时，放气阀或气孔处于关闭状态;需要消除负压时，打开放气阀或气孔，连通大气，消除负压。
吸附装置采用多唇边式真空吸盘。
原因如下：（1）由于多唇边的存在，各唇边之间可形成独立的密封范围，其中某一个密封范围发生泄漏并不影响其余范围的吸附效果;（2）柔软的橡胶材料使唇边可根据玻璃表面缺陷而变化，使其形状与玻璃表面完成良好的贴合，达到了较好的密封效果;（3）吸盘体和唇形密封体采用两分式结构，吸盘体采用普通的工业橡胶，唇边体采用具有耐磨性好、抗撕裂性能高的聚氨酯橡胶，在提高了吸盘寿命的同时也降低了生产成本;（4）由于多唇边的存在，增大了吸附面积，从而提高了吸盘的吸附力。
清扫机器人结构设计.
清扫机器人是一种自动化智能设备，可以使用户轻松地清洁地面，减少人力，提高效率。
为了确保清扫机器人的性能和使用寿命，结构设计是非常重要的。
1. 底盘结构设计
底盘是清扫机器人的基本结构组成部分，为设备提供支持和稳定性。
通常，清扫机器人底盘采用闭环带驱动的设计，因其可以提供足够的扭矩，并且可以使设备更加灵活。
此外，底盘的设计通常考虑到高度调节功能，以适应不同地面的高度变化。
2. 清扫机构结构设计
清扫机构是清扫机器人的核心组成部分，它包括清扫机器人的刷子、滚刷和吸尘器等零件，用于清洁地面。
为了提高清扫效率，清扫机构的结构设计必须充分考虑地面类型和污垢类型。
例如，对于长毛绒地毯，清扫机构通常采用大型滚刷来快速而有效地清理绒毛。
3. 传感器结构设计
传感器是清扫机器人的核心部分之一，用于感知环境和地形，从而实现智能导航和避障。
清扫机器人通常使用红外线感应器和紫外线感应器来避免与障碍物碰撞或陷入墙角或家具等狭窄的空间中。
此外，机器人还可以使用可见光传感器和激光雷达传感器来感知地形。
4. 控制系统结构设计
控制系统是清扫机器人的关键部分，控制整个机器人的运行。
控制系统通常由微控制器、电机控制器、传感器等组成。
此外，清扫机器人还应配备有效的故障检测系统，以避免设备故障或电池放电等问题。
总之，清扫机器人结构设计是一个复杂且系统的设计过程。
设计师需要充分考虑清扫机器人的性能、功能和使用环境等因素。
优秀的结构设计可充分利用机器人的潜力，实现高效的清洁效果和长时间的使用寿命。
新型擦玻璃清洁机器人的设计发布时间：2021-11-03T06:52:23.054Z 来源：《科学与技术》2021年7月21期作者：贾兴旺薛蕊宋新宇刘娜朱青青[导读] 跨越式擦玻璃清洁机器人装有回螺旋机构和精准喷液装置贾兴旺薛蕊宋新宇刘娜朱青青青岛黄海学院山东青岛 266427摘要：跨越式擦玻璃清洁机器人装有回螺旋机构和精准喷液装置，可实现跨越移动和精准定量喷液。
为了解决玻璃与玻璃之间有缝隙或有阻隔，现有机器人不能进行跨越工作，不能精准喷液耗水量高，甚至有些机器还需提前人工湿润玻璃，费时费力的问题。
跨越式擦玻璃清洁机器人是由回螺旋装置、控制装置、精准喷液装置、擦拭装置、吸附装置、陀螺仪模块组成。
吸附装置吸附于玻璃表面，回螺旋装置用来移动，SystemSURE II系统检测玻璃表面洁净度，以达到精准喷液节约资源的效果。
整体采用喷、刮、擦一体的清洁工作方式，是一款绿色、智能、高效的环保节能清洁设备。
该机器装有升降装置，可实现跨越移动，达到越障清洁玻璃的目的。
它能够完全替代人力，具有较低的载重，低成本，高可靠性等特点，并且它能够适应一些复杂工作区域，能够实现跨越式作业。
关键词：跨越式；回螺旋机构；精准喷液装置；擦玻璃；吸附装置；引言据预测，到2025年，机器人在制造业和服务业创造的产值为1.7万亿到4.5万亿美元，而中国正在成为全球最大的机器人消费市场。
回螺旋跨越玻璃清洁机器人相对于人工清理和其他吸附式擦玻璃机器人可自动喷水和降低成本。
机器所带程序能精确控制洗涤液的用量，降低清洗玻璃的成本，用少量的水使玻璃清洁最大化杜绝资源浪费。
“蜘蛛人”每小时可以完成 4-5平方米的工作量，收费最低是 4-5 元/平方米，回螺旋跨越玻璃清洁机的效率是 6 平方米/小时，在提高工作效率的同时降低成本。
回螺旋跨越玻璃清洁机器人代替人进行高空作业，使人脱离人生安全的危险自动化的机器。
它具有结构简单，稳定可靠，操作方便，成本低，便于大量生产等特点。
高空玻璃清洗机器人的设计与研究张栋楠;李华光【摘要】随着国家新型城镇化建设进程的不断推进,各类城市高层建筑不断挺拔而出.随之而来的是一系列的问题,如外窗清洁维护.采用人工方式,由于清洁行业起步较晚,"蜘蛛人"多是外来务工人员,流动性大,没有细致的行业细分且存在安全隐患.为了保障人员安全以及提高服务效率,高空玻璃清洁机器人将广泛投入城市使用.本设计是一个将装置驱动部分放置于屋顶、51单片机控制,通过红外线传感器附加臂,一种多吸盘组交替吸附工作、工作部框架式移动紧贴下放于窗外进行清洗的智能化、自动化的外窗清洗机器人,具有制造相对容易、性价比高、放置于建筑顶层方便安全的优点,能够更好地深入人民大众的生活场所,给人们的日常生活带来极大的便利.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2018(000)017【总页数】2页(P16-17)【关键词】高空玻璃清洁机器人;51单片机;红外线传感器;智能化【作者】张栋楠;李华光【作者单位】青岛黄海学院,山东青岛 266427;青岛黄海学院,山东青岛 266427【正文语种】中文【中图分类】TP2420 引言随着城镇化建设的不断加快，高层建筑外窗清洁维护工作等问题日益凸显，这就为高空玻璃清洁机器人提供了较大的发展空间。
由于高空玻璃清洁机器人设计复杂，编程困难，工作量大。
目前，传统的设计方法往往效率低，精度低。
现代高性能高空玻璃清洗机器人的设计要求很难满足，将产生一系列智能产品投入市场。
高空玻璃清洁机器人，比起普通擦窗机与人工作业，它不仅安全系数有了很大的提高，而且工作效率也有了很大的提升。
对此，团队在设计基础上进行了创新和理论性方面研究。
高空玻璃清洗机器人的研制成功，将会实现清洗作业的自动化，给清洗业带来一次新的革命。
1 机体总体方案设计为设计高空玻璃清洗机器人，机器人必须要具有在壁面上吸附和移动功能，以保障他人安全以及设备自身安全；此外还应该具有相应的清洗工作部、控制模块以及高压气体、水等的供应功能。
多功能清洁机器人机械结构设计与控制摘要：现如今，我国的科技在不断的进步，针对高楼玻璃与室内高墙，设计了一种多功能清洁机器人，机器人整体结构为六足结构，采用三角步态运动方式，在真空泵、吸盘、舵机等零件的配合下，实现在玻璃与墙面上的垂直行走，并设计了可90°翻折的头部，在遇上较大障碍或者墙角时能够顺利通过，实现了连续作业，并设计了高压水泵、清扫机构，既可以清洗玻璃，又可以清扫墙面。
绘制了结构图，对底板、头部进行了应力分析，在此基础上，制作了样机，对机器人的行走方式、安全性进行了分析。
关键词：机器人；六足；结构优化设计；运动分析1整体方案设计根据机器人垂直运行的特点及要求，本作品在研究之初，从机器人清洗玻璃与墙体时的行走能力、跨越障碍能力入手，整体方案设计既要满足垂直运行时的稳定性、安全性，又要结构简捷、操作方便。
（1）机器人的步态运行方式。
为了方便机器人在室外玻璃、墙体上垂直运行流畅，根据六足机器人的工作原理，采用三角步态式行走。
（2）跨越障碍方式。
在进行清扫时，机器人遇上墙角、台阶等较大障碍时，需要顺利通过，实现连续作业，采用可翻折式机构。
（3）吸盘机构。
机器人在进行垂直运行时，必须能够牢牢地吸在墙面与玻璃面上，本装置所采用的吸盘机构，由吸盘、气泵、电磁阀等组成，在各零件的相互配合下，使6个腿实现轮换吸附。
（4）清洗机构。
清洗机构是机器人的执行部分，本机器人能够实现清洁玻璃与墙面的功能，在清洗玻璃时，考虑玻璃的清洗程度以及节约用水的情况，采用高压水泵、针孔式喷嘴以及毛刷机构。
通过高压水、毛刷机构清洁玻璃，使用毛刷机构，清扫墙面。
2组成模块与功能多功能清洁机器人的组成模块包括驱动清扫结构模块、洒水系统模块、拖地清洁结构模块、控制系统模块、传感检测系统模块和图像传输系统模块等，集机械电子、传感器、自动控制、机器人、网络通信和路径规划等诸多学科知识为一体，具有防碰撞、跌落感知、自主导航路径规划、路面监控、手机远程操控、红外遥控等功能。
擦玻璃机器人原理背景技术现有的玻璃清洁机器人已经发展为在通过自动移动的同时，模拟人工擦拭玻璃表面的动作，通过被相互吸附的磁铁压紧的抹布擦拭清洁玻璃的正反两个平面，起到清洁玻璃的效果。
目前市面上玻璃清洁机器人都是通过主动机、从动机相互吸附，使机器在玻璃两侧夹紧，并利用夹在机器和玻璃中间的抹布清洁玻璃表面。
这种设计虽然能够同时清洁玻璃的正反两个平面，但是对磁铁的要求比较高，并且对机器的工作环境有限制，如果玻璃一边有障碍物，主动机和从动机就很容易错位导致跌落。
而且这种结构对玻璃的厚度也有一定的要求，当玻璃的厚度超过一定范围时，该机器就无法使用了。
同时，使用机器时，需要双手操作，同时将主动机和从动机放置在玻璃的正反两侧，使用起来不太方便，特别是在高空环境下作业，人为双手操作，不方便也更不安全。
概述擦玻璃机器人，需带电工作的电器，以方形构造为主，方便清理玻璃的边角区域。
擦玻璃机器人擦玻璃机器人通过机身底部的真空吸盘或者风机在机身和玻璃之间产生真空部分，从而牢牢地吸附在玻璃上。
产品也会由现在的初级智能向着更高程度的智能化程度发展，逐步的取代人工清洁。
创新设计的智慧型擦玻璃机器人，结合安全设计可让机器完全吸附于玻璃表面自由行。
机器人除了会规则路径、侦测窗框、自动清洁窗户，并可透过手动遥控模式，让操控机器更方便，另搭配可替换的清洁布让清洁玻璃成了轻松又有趣的事。
全自动擦玻璃机器人随着城市现代化发展，特别是高层建筑的兴起，以玻璃壁而为代表的壁面结构逐渐演绎成华丽的“城市外衣”，山此衍生出繁重的壁面清洗任务，并目许多国家已对建筑壁面的清洗要求做出了明确规定。
另一方面，越来越奇特的建筑结构使清洗的难度成倍增加，甚至采用传统的清洗方法已无能为力。
然而，在社会文明高度发展的今天，对生命的关爱达到了前所未有的高度，要求停止使用蜘蛛人的呼声不绝于耳，因此人们期待新的具有人性化的清洗方式出现。
专利摘要一种擦玻璃机器人，包括机体，机体上设有控制单元、驱动单元和清洁单元；控制单元与驱动单元相连；还包括可旋转设置在机体底部两侧A端和A’端的一对吸附转盘，吸附转盘通过抽气管与真空泵相连，控制单元分别通过驱动单元与一对吸附转盘相连，分别控制动力在两个吸附转盘上输出的大小和方向，驱动一对吸附转盘以垂直于玻璃表面的竖直轴为中心旋转或静止，两者交替成为高速端和低速端、或者是高速端和静止端，形成转速差，实现机器人的行走。
擦玻璃机器人设计方案1. 引言随着人工智能和机器人技术的发展，智能家居设备受到了越来越多的关注。
在智能家居设备中，擦玻璃机器人被广泛应用。
它能够自动擦拭窗户和玻璃表面，为用户提供便利。
本文将介绍一种擦玻璃机器人的设计方案，包括机器人的硬件和软件设计等内容。
2. 设计方案2.1 硬件设计擦玻璃机器人的硬件设计包括机器人结构、传感器、执行器等方面。
2.1.1 机器人结构擦玻璃机器人的结构应具有稳定性和灵活性。
设计一个轻巧、坚固的机器人框架，并在其上安装能够自由移动的擦拭模块。
2.1.2 传感器擦玻璃机器人需要搭载多个传感器来感知周围环境，包括距离传感器、倾斜传感器等。
距离传感器用于测量机器人与窗户之间的距离，倾斜传感器用于检测机器人是否垂直于窗户表面。
2.1.3 执行器擦玻璃机器人需要装备执行器来完成擦拭任务。
常用的执行器包括轮子和电动机，以及机械臂和刷子等。
机械臂用于固定机器人在窗户上，刷子用于擦拭玻璃表面。
2.2 软件设计2.2.1 控制算法擦玻璃机器人的控制算法需要保证机器人能够准确地擦拭玻璃表面。
控制算法可以采用视觉识别技术来定位玻璃表面，并根据传感器的反馈来调整机器人的动作。
2.2.2 自动避障擦玻璃机器人在工作过程中需要自动避免障碍物。
设计一个避障算法，将传感器数据与机器人的运动轨迹相结合，使机器人能够相应地避开障碍物。
2.2.3 用户界面为了方便用户操作，擦玻璃机器人需要设计一个用户界面。
用户界面可以通过手机应用程序或者触摸屏来实现，用户可以通过界面控制机器人的运动和开始/停止擦拭任务。
3. 实施计划3.1 硬件实施按照设计方案，实施机器人的硬件部分，包括机器人结构的制作、传感器和执行器的安装等。
确保机器人结构稳定、传感器准确无误，并能够正常工作。
3.2 软件实施按照设计方案，实施机器人的软件部分，包括控制算法的编码、避障算法的实现以及用户界面的开发。
测试软件的功能，确保机器人能够根据用户界面的指示进行操作，并能够自动避免障碍物。
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。
题目： 玻璃清洁机器人吸附机构设计 学 院： 工 学 院 姓 名：
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，提出了分层次规划的体系结构。在此基础上，对机器人总体结构进行了设计分析，并应用有关计算理论和计算软件进行了主要参数设计和关键部件的结构设计，讨论了机器人的作业路径,运动控制规划及吸附机构的设计，最后，应用Pro/ENG三维软件针对所设计的机器人建立了三维实体模型。 关键词:玻璃幕墙清洗，机器人，运动分析 ABSTRACT Glass-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 玻璃清洁机器人吸附机构设计 2 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, and theLevel-based planning is discussed also. Based on this, the designing and analyzing Of the structure of the robot are described in details,the main parameters designing and structure designing of the key parts are also processed by using some of correlative calculating theories and soft .Then,mission-oriented and local motion planning are discussed.At last,three-dimensional model of the robot are established by Means of Pro/ENGINEER,soft. Key words:Glass-wallcleaning robotvacuum adsorption system
目录 摘 要 ................................................... 1 ABSTRACT ................................................. 1 1前 言 ................................................. 3 2机器人总体方案规划...................................... 4 2.1 机器人设计思想 .................................... 4 2.2外形尺寸选择 ....................................... 5 3 吸附机构 ............................................... 6 3.1吸附方式 ........................................... 6 3.1.1吸附方式选择 .................................. 6 3.1.2吸盘结构简图 .................................. 7 3.1.3机器人控制原理图 .............................. 7 3.2吸附力分析 ........................................ 8 3.2.1 材料选择 ..................................... 8 3.2.2吸附力计算 .................................... 9 3.2.3系统抗倾覆计算 ................................ 9 3.3其他机构的选择 .................................... 10 玻璃清洁机器人吸附机构设计 3 3.3.1射流器选择 ................................... 10 3.3.2水泵和水管的选择 ............................. 11 3.3.3密封机构..................................... 11 4 总 结 ................................................. 13 参考文献 ................................................ 13 致 谢 ................................................... 14
1前 言 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。在建筑业，由于玻璃的采光性好，保温防潮性能好，彩色玻璃实用美观，高层建筑的外壁越来越多地采用玻璃幕墙结构，但是为了保证建筑外观的整洁美丽，时间一长，就需要对壁面进行清洗，以美化市容市貌。许多开放性城市都规定，每年应对高楼清洗若干次。 目前高层建筑玻璃幕墙的清洗方法主要有两种，一种是靠升降平台或吊篮承载清洁工进行玻璃幕墙的清洗，虽简便易行，但劳动强度大，工作效率又低，属于高空极限作业对人身安全及玻璃壁面都有很大的威胁性。另一种是用安装在楼顶的轨道及吊索系统将擦窗机对准窗户进行自动擦洗。这种方式初次投资成本较高(高达数百万元)，而且要求在建筑物设计之初就要考虑擦窗系统，因而限制了其使用，因此急需一种能代替人而又有一定灵活性和适用性的自动机器来完成这项工作，而且玻璃幕墙一般面积较大，大多处于几十米甚至上百米的高处，且周围无可攀援的支架，这就使得玻璃幕墙的清洗成为一项繁重、危险、耗资的工作。如果用人去清洗，不仅花费高，而且安全难以保证。特别是目前一些国家和地区玻璃清洁机器人吸附机构设计 4 已经通过立法对包括擦窗作业在内的人工高空攀爬进行了限制，人们不得不寻找其它解决办法。 高层建筑清洗机器人正是在这种背景下应运而生。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，提高生产效率，也必将极大地推动清洗业的发展，带来相当的社会效益、经济效益。因此，国内外多家研究机构都在积极开展此项研究工作。
2机器人总体方案规划 2.1 机器人设计思想 机器人是传统的机构学与近代电子技术相结合的产物，是计算机科学、控制论、机构学、信息科学和传感技术等多学科综合性高科技产物，它是一种仿人操作、高速运行、重复操作和精度高的自动化设备。所以该气动清洗机器人系统包括机械结构、运动规划、传感器系统、驱动系统、控制系统等几部分。 由于我们所开发的清洗机器人工作场所的特殊性，本课题在机器人结构上的设计思想是:在保证机器人功能的前提下，力求结构简单、可靠性高、运行稳定。 因为爬壁机器人在行进过程中需要克服自身重力，所以较轻的机器人本体结构 是一个需要着重考虑的设计因素。增加机器结构的灵活性，导致的结果是机械结 构变得复杂，需要使用到的机械元器件增多，重量必然增加，同时控制的复杂性 也增加。 高楼幕墙清洗机器人是一种爬壁机器人，因此，它必须具备两大功能：负壁和移动功能。 在本机器人系统中，考虑到机器人要有清洗功能，我们就到了水作为清洁玻璃清洁机器人吸附机构设计 5 剂来清洗，在提供水的过程中，我们又把它当做动力源，可以说只要有水就能让它工作。因此我们主要考虑到了用水射流式清洗机器人。 水射流式清洗机器人，巧妙地把供水，供能，抽气整合为一体。利用清洁水流经射流发射器时产生的负压来控制吸盘，机器人可以抽真空吸附在玻璃上。这样就不像现已有的机器人那样，需要带上一个大大的气泵。再利用水流经射流发射器产生的被压来推动活塞杆，实现机器人的爬行驱动。 为此，我们在结构上采用了2个带活塞杆吸盘互相运动，来实现机器人的一直往前爬行运动，而避免只有一个活塞吸盘能实现的往复运动。在再整体结构上带上2个拖把，随着机器人的移动而移动来擦洗玻璃。结构如图1 这种结构的该机器人，总体来说，具有如下特点： 1，模块化设计，整个外形由同一种高分子有计划和工程材料组成，便于连接和控制。 2，结构简单紧凑，重量轻，同一动力实现吸附和爬行运动两种功能，减少动力来源。便于协调控制。
图1 外形图 2.2外形尺寸选择 因吸盘带有活塞杆，我们把吸盘设计成长方体，为减轻整体重量，尽量把它
