摘要：高层建筑，在这个现代化城市的发展中，已经成为不可缺少的部分。而在高层建筑行业中，玻璃幕墙又是不可缺少的部分。其以采光性好、保温防潮效果出众、美观功能好等原因，使得玻璃幕墙成为城市高层建筑的必需品。但随之而来的问题，便是幕墙的清洁问题。在目前看来，大部分还是采用人工清洁的方式，采用人工清洁不仅仅清洁效率低，而且也大大提高了清洁工人的人身危险。本文就对玻璃幕墙清洁机器人进行研究设计，实现玻璃幕墙的自动化清洗，不但可以提高清洁效率，而且有效解决了采用人工清洁带来的安全隐患。

本课题对于清洁机器人在清洗时所遇到的环境和可能遇到的问题进行研究讨论，然后分析出机器人所应具备的性能，要求不仅要能吸附在幕墙表面，而且能够在整个表面上自由灵活稳定的越过玻璃框的阻碍。然后对清洁机器人的控制系统进行主要的设计，主要包括了整体方案的设计、驱动机构、驱动方式的选择、控制驱动的程序、擦洗机构的选择设计、运动过程控制原理分析、硬件的选择。

关键词 玻璃幕墙清洁机器人；控制驱动的程序；擦洗机构；硬件选择

目录

摘要

Abstract

1绪论-5

1.1研究的背景及意义-5

1.2玻璃幕墙清洁机器人的研究现状-5

1.3本文的主要研究内容-7

2玻璃幕墙清洁机器人设计-8

2.1引言-8

2.2幕墙清洁机器人的功能需求和设计指标-8

2.3机器人的总体设计方案-8

2.3.1辅助提升牵引方案-9

2.3.2吸附力的分析-10

2.3.3驱动清洗单元分析-11

2.3.4测障越障机构-12

2.3.5幕墙清洁机器人的地面遥控与通讯系统-13

2.4本章小结-13

3机器人驱动机构设计与分析-14

3.1引言-14

3.1.1爬壁清洁机器人的移动方式-14

3.1.2玻璃幕墙清洁机器人的工作特点分析-14

3.2清洁机器人驱动机构分析-14

3.2.1驱动方式的分类-14

3.2.2机器人运动机构的设计优势-15

3.3.3驱动机构的框架设计与运动过程-15

3.3密封机构-17

4气路驱动系统分析-18

4.1真空发生装置的选择-18

4.2腿部气缸的选型-18

4.3平行气缸的选择-18

4.3.1受力分析-18

4.3.2选型-19

4.4方向控制阀的选取-19

4.5单向气流阀的选取-19

4.6其他元器件选取-20

4.7本章小结-20

5控制系统的设计分析-21

5.1控制系统的设计原理-21

5.2机器人系统-21

5.3系统的实现设计-22

5.3.1传感器的选取-22

5.3.2控制系软件的设计-22

5.3.3直流电机的选择-25

5.3.4电源蓄电池的选择-26

5.4本章小结-26

结论-27

致谢-28

参考文献-29

附录-30