摘要：随着现代科技的飞速发展和不断的进步，越来越多的自动高化科技代替人工作业进入我们的日常生活中。经济的快速发展下，高层楼宇建筑越来越普遍，而针对高层楼宇墙壁的清洗技术也将越来越成熟，机器人清洁发展为一种趋势。高层楼宇墙壁自动清洗机的高效率、低成本、高安全可靠性等优点，使得清洁机器人具有广阔的应用前景。本人在阅读大量当前已经研究开发的关于自动清洁机器人文章后，分析了目前的墙壁清洁机器人的设计特点和趋势，提出了高层楼宇墙壁自动清洁机的总体方案。墙壁自动清洁机器人采用四轮式小车行走机构，配合推力吸附系统和采用滚刷配合物理清洁加化学清洁剂来实现墙壁自动清洁作业。墙壁自动清洗机在运动过程中，通过小车前轮间的连杆机构，驱动齿轮传动来实现转向，自动清洗机的控制系统采用上位和下位两级控制结构，从而可以实现机器人状态信息通讯和动作命令传送的功能。

关键字 爬壁机器人；推力吸附；行走机构；齿轮转动；控制系统；转向机构

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1研究的背景-1

1.2课题研究分析-2

1.3研究目的及意义-3

2 总体方案原理-4

2.1 整体方案原理的说明-4

2.2总体方案实现的性能要求-4

2.3各部件机构选择及说明-4

2.3.1墙壁清洗机的行走机构方案-4

2.3.2墙壁清洗机的转向机构方案-5

2.3.3墙壁清洗机的控制系统方案-7

2.3.4墙壁清洗机的吸附机构方案-8

2.3.5墙壁清洗机的清洗方案-9

3墙壁自动清洗机本体具体设计-11

3.1墙壁自动清洗机的性能参数-11

3.1.1材料选择-11

3.1.2主要设计参数和技术指标-11

3.1.3 盘刷和滚刷-11

3.1.4 内空心轴设计-12

3.2墙壁自动清洗机的行走机构设计-12

3.3墙壁自动清洗机的转向机构设计-13

3.4墙壁自动清洗机的吸附系统设计-14

3.5墙壁自动清洗机的控制系统设计-15

3.5.1控制系统的基本组成-15

3.5.2控制系统软件结构-16

3.6 复合缆的结构设计-17

3.7 墙壁清洗机的减速器设置-17

4传动部分计算-19

4.1 直齿轮副的设计计算-19

4.1.1 齿轮的设计计算及强度校核-19

4.1.2 齿面接触疲劳强度计算-20

4.1.3 齿根抗弯疲劳强度验算-24

4.1.4 齿面静强度计算-24

4.1.5 齿根（抗弯）静强度验算-25

4.2 锥齿轮副的设计计算-25

4.2.1 基础尺寸确定-26

4.2.2 确定载荷系数K-27

4.2.3 齿面接触疲劳强度计算-27

4.2.4 齿根抗弯疲劳强度计算-28

结论-30

参考文献-31

致谢-32