壁面清洗機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、機(jī)器人是傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)學(xué)與現(xiàn)代電子自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、機(jī)械學(xué)、電子技術(shù)等多學(xué)科綜合性的高科技產(chǎn)物，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。它是一種仿人操作，可使用于各種復(fù)雜環(huán)境。機(jī)器人技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，不但可以部分取代人完成各種惡劣環(huán)境下的工作，而且將對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 壁面清洗機(jī)器人是極限作業(yè)機(jī)器人的一個(gè)分支，其目的是代替人類，在核工業(yè)、石化企業(yè)、建筑行業(yè)、消防部門、造船等領(lǐng)域中的危險(xiǎn)狀態(tài)下作業(yè)，具有極其廣泛的用

2、途和很高的使用價(jià)值。自從二十世紀(jì)六十年代出現(xiàn)以來，受到人們的廣泛關(guān)注。本文所研究的壁面清洗機(jī)器人是用于對(duì)光滑的建筑壁面進(jìn)行清洗的爬行機(jī)器人，具有一定實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。 本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外壁面清洗機(jī)器人研究現(xiàn)狀，闡明了本課題研究的目的、意義。針對(duì)壁面作業(yè)的特殊情況，提出了一種真空式吸附、框架結(jié)構(gòu)的壁面清洗機(jī)器人系統(tǒng)。該機(jī)器人采用真空發(fā)生器產(chǎn)生真空吸附力，由地面空壓機(jī)產(chǎn)生高壓空氣推動(dòng)機(jī)器人本體上的氣缸實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的平面運(yùn)動(dòng)以及腿部

3、的伸縮運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人本體上裝有清洗裝置，它可以對(duì)機(jī)器人經(jīng)過的路徑進(jìn)行清洗。該機(jī)器人具有自動(dòng)和手動(dòng)兩種操作方式，操作簡(jiǎn)單方便，工作效率高?？梢园讶藦奈ｋU(xiǎn)的高空極限作業(yè)中解脫出來。 壁面清洗機(jī)器人的安全吸附和靈活移動(dòng)是保證高效率清洗的前提條件。為此本文重點(diǎn)進(jìn)行了機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和氣路設(shè)計(jì)，提出了可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)和平動(dòng)的上下兩層的框架結(jié)構(gòu)，解決了靈活移動(dòng)問題；為了保證可靠吸附，支撐上下框架的腿部安裝有真空吸盤，吸盤內(nèi)部裝有壓力傳感器，當(dāng)