全方位感应智能擦窗机课程设计说明书

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1、燕山大学专业综合训练说明书项目名称：全方位智能擦窗机燕山大学课程设计说明书小组分工及贡献小组成员完成总体方案设计和三维图装配；共4页第2页燕山大学课程设计说明书摘要随着现代社会的迅猛发展，高层建筑的逐渐增多，室外清洁工作所花费的成本与面临的安全隐患也持续增大。然而，家庭擦窗时，总会遇到这样的麻烦：窗户外侧玻璃由于空间限制，擦拭比较困难，尤其是当住在高层建筑上时，操作时存在很大的安全隐患；但如果不擦拭，长时间后粘上灰尘，降低美观度，并带来很多不必要的困扰。针对现有状况，我们研发和设计了这款新型擦窗机，实

2、现内外壁同时自动擦拭，智能化、集成化程度高，操作简便。关键词　擦窗机内外同步擦拭对角双驱动零死角共4页第3页燕山大学课程设计说明书目录小组分工及贡献2摘要3第1章绪论21.1课题背景21.2研究现状21.2.1小型擦窗机21.2.1.1风压吸附式21.2.1.2气动吸附式31.2.2大型擦窗机31.2.3总结3第2章工作原理42.1整体装置42.2机构细节设计52.2.1驱动换向设计52.2.2吸附装置设计72.2.3擦拭装置设计7a.工作原理7b.主要部件设计参数82.2.4万向从动装置的利用82.

3、2.5计算机嵌入式控制模块9第3章重要零部件的设计计算93.1运动学初步设计93.2传动锥齿轮的设计计算103.3轴的ansys分析13受力后变形图13结论15第四章功能特色15第五章操作方法16共4页第5页燕山大学课程设计说明书第六章市场前景16参考文献17[4]宋宝玉.机械设计课程设计指导书[M].高等教育出版社，2006:178-18017共4页第5页燕山大学课程设计说明书第1章绪论1.1课题背景当今社会，随着现代化进程的逐渐加快，人们的生活质量逐渐提升，人们对居室环境的要求也愈来愈高，窗户的清

4、洁与卫生工作成了不可忽视的一个环节。然而，随着高层建筑的逐年增多，窗户玻璃的清洁工作成了很多家庭都倍感头疼而又必须面对的问题。不管是传统的平开窗，还是如今逐渐普遍的推拉窗，都存在这样的问题，相对容易擦拭的内侧玻璃，人需要登高才能完成清洁工作，而对于外侧玻璃，由于空间的限制，难以擦拭，尤其是对于身居高层建筑上时，擦拭时存在很大的安全隐患，极易发生危险，因此很多家庭往往容易放弃，或者仅仅擦拭小块面积，既影响了美观，同时长期下来也将影响室内光照，降低生活舒适度。我们设计的这款全方位感应智能擦窗机便是针对这些

5、实际问题而设计、制作的。1.2研究现状当今，各国的擦玻璃机器人基本都是专为某栋大楼而设计，即在建楼之初就要预设轨道，这无疑增加建楼成本和影响美观；或则机器人非常笨重，移动速度很慢，且容易掉下来。从公开的资料来看，擦玻璃机器人在全世界都没有很成熟通用的产品。从研究角度来看，主要有一下几种擦窗机器。1.2.1小型擦窗机1.2.1.1风压吸附式特点：依靠机器内置的大功率排风扇，排出机器与窗户壁面之间的空气，吸附力大，使机器能够牢固地吸附在玻璃上。缺陷：由于吸附力较大，擦拭部件与壁面摩擦力很大，一般不能实现自

6、动擦拭，需人工手动操作；风机噪声大，环境污染严重；无法实现内外壁同时同步工作，效率低。共31页第19页燕山大学课程设计说明书1.2.1.2气动吸附式特点：气动驱动，通过气泵将吸盘抽真空而吸附在窗面上，吸附效果好缺陷：多制成足式机器人，步进控制繁琐，工作速度慢，效率低；体积相对较大，质量较重，且气泵工作噪声大，环境污染严重；壁面光洁度要求高，一旦有缝隙，则吸盘无法吸附，机器易掉落。1.2.2大型擦窗机水平轨道式：轨道沿楼顶屋面布置，设备可沿轨道自由行走，完成不同立面的作业；附墙轨道式：轨道沿楼顶墙面布置

7、，设备可沿轨道自由行走，完成不同立面的作业；轮载式：屋面行走通道沿楼顶女儿墙布置，设备可沿通道自由行走，完成不同立面的作业；插杆式：插杆基座沿楼顶墙内侧屋面布置。插杆换位作业需人工搬移，以完成不同立面的作业； 悬挂轨道式：悬挂轨道沿楼顶在墙外侧布置，设备可沿轨道自由行走，完成不同立面的作业；滑梯式：滑梯结构按建筑物屋顶结构设计，滑梯行走有电动和手动两种。可完成不同屋顶和立面的作业。这类擦窗机能够解决大平面墙壁、玻璃等的擦拭工作，但由于体型都很大，质量很重，成本很高，适用于大型机械户外工作，不适宜普通家

8、庭使用。1.2.3总结基于上述分析，可以了解到，目前关于擦窗类机器品类繁多，但却总是不可避免地存在一些亟需解决的问题，如降噪、轻量化等。为了解决这些问题，在做了大量的市场调研并分析了相关产品的性能利弊之后，研发、设计了这款全方位感应智能擦窗机。利用铷铁硼强磁材料双向吸附窗面，对角驱动机体，同时融合计算机嵌入系统进行自动控制，机电一体，能够充分满足普通家庭的擦窗需求，并有一定的拓展应用空间。共31页第19页燕山大学课程设计说明书第2章工作原理2.1整体装置