玻璃幕墻清潔機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)及作業(yè)過(guò)程研究.pdf

1、現(xiàn)代城市高樓大廈的壁面大多采用瓷磚結(jié)構(gòu)或玻璃幕墻結(jié)構(gòu)，因其常年裸露在外，需要進(jìn)行清潔維護(hù)。迄今為止，這類工作仍由人工搭乘吊籃進(jìn)行高空作業(yè)來(lái)完成，這種作業(yè)方式對(duì)人身安全和大樓壁面構(gòu)成很大威脅，并且效率低、成本高。因此，市場(chǎng)上急需一種玻璃幕墻清潔機(jī)器人，其能夠到達(dá)垂直平面的任何地方，并且行動(dòng)靈活、可靠性高，清潔效果好，從而代替危險(xiǎn)的人工作業(yè)方式。
　　本文基于高樓大廈玻璃幕墻自動(dòng)化清潔的作業(yè)需求，提出了一款玻璃幕墻清潔機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2、設(shè)計(jì)方案，給出了可以在玻璃幕墻上行走的機(jī)器人本體以及清潔裝置等功能模塊的合理布局和詳細(xì)設(shè)計(jì)，并對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行了仿真分析，在理論上驗(yàn)證了其性能。
　　本課題主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.基于玻璃幕墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和國(guó)內(nèi)外玻璃幕墻清潔機(jī)器人典型行走系統(tǒng)的分析，提出了一種電動(dòng)推桿腿足式吸盤吸附行走原理和機(jī)構(gòu)方案。以跨越窗棱等常見障礙為目標(biāo)確定了腿足運(yùn)動(dòng)要求，分析了行走機(jī)構(gòu)在越障過(guò)程中的穩(wěn)定性。
　　2.對(duì)比幾種典型的玻璃幕墻清潔方

3、式，提出了一種基于水霧噴淋和盤刷、滾刷的玻璃幕墻清潔系統(tǒng)方案，并確定了其中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案。
　　3.針對(duì)行走過(guò)程中吸盤與壁面間的兩種吸附狀態(tài)，建立了行走系統(tǒng)的靜力學(xué)關(guān)系;基于微觀清潔原理，量化了滾刷和盤刷完成清潔所必須的壓力。
　　4.建立了玻璃幕墻清潔機(jī)器人本體虛擬樣機(jī);基于有限單元法，并考慮風(fēng)載的影響，仿真分析了兩種吸附狀態(tài)下玻璃幕墻清潔機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)特性和動(dòng)力學(xué)特性。
　　5.基于柔性體基礎(chǔ)理論，對(duì)滾刷帶