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文檔簡介

2023/2/2仿壁虎高空清潔機器人組員:黃海馮夢丹陶昌云楊坤徐昭李炯炯2023/2/2

目錄

設(shè)計思路來源

目前研究成果

機構(gòu)總體設(shè)計

部件組成及功能

創(chuàng)新點

可行性

展望2023/2/2設(shè)計思路來源墻上的壁虎高空作業(yè)人員他們的共同點?壁虎與高空作業(yè)壁虎:有一定的粘附能力,可在墻壁、天花板或光滑的平面上迅速爬行。高空作業(yè):玻璃幕墻應(yīng)用日益廣泛,帶來繁重的清洗工作;危險、效率低、成本高

Solution:

設(shè)計一種仿壁虎高空清潔機器人??!2023/2/2初步設(shè)想

設(shè)計的仿壁虎機器人,能像壁虎一樣在玻璃幕墻上行動自如;同時,該機器人應(yīng)能背負一定重量的清洗系統(tǒng),清洗系統(tǒng)應(yīng)完成噴頭噴水、刷洗墻面、污水回收并凈化這一系列循環(huán)清洗過程并進行清洗狀況監(jiān)控。2023/2/2目前研究成果2023/2/2南航仿壁虎機器人2023/2/22023/2/2機構(gòu)總體設(shè)計本體吸附機構(gòu)驅(qū)動控制機構(gòu)清洗作業(yè)機構(gòu)圖像處理機構(gòu)2023/2/22023/2/2原理圖2023/2/2正面反面2023/2/2待命狀態(tài)機器人前進機器人的前進,將會同時邁動兩只腿右前與左后一起運動(前進狀態(tài)一)左前與右后一起運動(前進狀態(tài)二)2023/2/2前進狀態(tài)一前進狀態(tài)二機器人前進步驟手臂初始狀態(tài)手臂抬起狀態(tài)手臂前伸狀態(tài)手臂落下狀態(tài)身體前進狀態(tài)(這里只介紹右前肢前進狀態(tài),左后肢的伸縮狀態(tài)與之相反)2023/2/2手臂待命(彎曲)手臂初始狀態(tài)手臂抬起狀態(tài)手臂處電機3轉(zhuǎn)動,抬起整只手臂手臂前伸狀態(tài)手臂上的兩個電動機1、2協(xié)同運動,將手掌伸向前方2023/2/2電動機3轉(zhuǎn)動,手臂落下落下之后,手掌上的吸盤將會使手掌與墻面固定住手臂落下狀態(tài)身體前進狀態(tài)由于手掌被固定,電機1、2轉(zhuǎn)動,身體將會前進身體前進完成身體前進之后,就會回到初始狀態(tài)部件組成及功能本體吸附機構(gòu):本體結(jié)構(gòu)與壁虎類似,由四肢、軀體等組成。吸附功能主要由手掌上的吸盤來完成。2023/2/2部件組成及功能驅(qū)動控制機構(gòu):該機器人的所有動作命令均由電機驅(qū)動,手動控制和計算機遙控功能能任意轉(zhuǎn)換,自由操作。2023/2/2部件組成及功能作業(yè)清洗機構(gòu):初步設(shè)想該機構(gòu)包括清洗系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、手動及遙控系統(tǒng)、污水收集處理系統(tǒng)等,能實現(xiàn)噴水、清洗、污水收集及處理等循環(huán)清洗過程。(未建模)2023/2/2部件組成及功能圖像處理機構(gòu):由攝像頭進行墻面圖像采集,顯示屏應(yīng)能清楚看到清洗前后壁面的情況,便于后續(xù)清洗工作的繼續(xù)進行。2023/2/2簡易攝像頭創(chuàng)新點

主要是將仿壁虎爬行機器人與清洗機、攝像頭的功能集于一體,實現(xiàn)爬行移動、清洗、監(jiān)控一體化。2023/2/2

可行性首先,對機器人的爬行控制要求較高,需多電機控制系統(tǒng)同時進行;其次,利用真空多吸盤式穩(wěn)定吸附在高空玻璃幕墻上,若壁面有凸凹或裂縫,將有真空泄漏;再者,真空吸附承載能力有限,能否承受清洗機的重量并順利爬行,有待實驗證明。2023/2/2

突破點吸盤吸附機構(gòu)的設(shè)計需進一步細化;電機驅(qū)動控制機器人的姿態(tài)控制等問題需要深入研究;對清洗機器人的壁面適應(yīng)性應(yīng)進一步探討,考慮使用更加復(fù)雜有效的控制策略,提高仿壁虎高空清洗機器人的適應(yīng)能力。2023/2/2展望

高樓幕墻清洗作業(yè)的自動化是一

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