双柔索式彩钢板壁面清洗机器人运动控制与试验研究.doc

《双柔索式彩钢板壁面清洗机器人运动控制与试验研究.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、双柔索式彩钢板壁面清洗机器人运动控制与试验研究于帅帅顿商里山磊高爱罜上海交通大学机械与动力工程学院常州远量机器人技术有限公司宁波介量机器人技术有限公司摘要：针对变电站彩钢板清洗工作的要求，设计一种双柔索式的壁面清洗机器人。该机器人以DSP作为核心芯片，通过对柔索长度、角度和滚刷压力值的采集，控制调平机构改变机器人重心的相对位置，解决了清洗机器人位姿平衡的问题和清洗力均匀的问题。经试验表明，该机器人清洗效果良好，可操作性强，减轻了人工作业的工作强度，降低了人工作业的风险，为相关领域的产品设计提供一种思路。关键词：牵引机器人;双柔索式;彩钢板清洗;a平衡

2、;dsp控制;作者简介：于帅帅（1992-）,男，江苏徐州人，硕士研究生，研宄方向为特种机器人控制算法、路径规划；作者简介：顿向明（1972-）,男，上海人，博士，副教授，研究方向为特种机器人设计、智能机器人。收稿日期：2017-07-20基金：江苏省科技厅重点研发计划（BE2015057）ExperimentalResearchonMotionControlofDouble-CableTractionRobotforCleaningColorSteelYUShuaishuaiDUNXiangmingSHANLeiGAOAijunSchoolofMe

3、chanicalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity;ChangzhouVastRobotTechnologyCo.，Ltd.;NingboVastRobotTechnologyCo.，Ltd.;Abstract：Tomeettherequirementsofcleaningthecolorsteelplateinsubstation,adouble-cablewallclimbingrobotforcleaningisdesignedinthispaper.DSPisusedasthecorechipofth

4、erobot.Bycollectingthelengthandangleofthecablesandthepressurevalueoftherollerbrush,thelevelingmechanismiscontrolledtochangetherelativepositionofthecenterofgravityoftherobot，thusthebalanceproblemofthewall-climbingrobotandtheuniformproblemofcleaningforcearesolved.Theexperimentssh

5、owthattherobothasgoodcleaningeffectandstrongmaneuverability,whichreducestheworkloadofcleaningworkersandtheriskofmanualwork,andthusitprovidesanideaforthedesignofproductinrelatedfields.Keyword：tractionrobot;double-cable;colorsteelcleaning;self-balance;DSPcontrol;Received：2017-07-

6、200引言壁面清洗机器人是一种针对高层建筑进行清洗作业的自动化平台。随着高层建筑的日益增多，高空清洗作业的需求也越来越大，采用壁面清洗机器人清洗高层建筑是取代人工清洗的可行方式，然而0前壁面清洗机器人的使用并不普遍，高层建筑的壁面主要还是以人工清洗为主m。清洗人员一般需要搭乘吊篮或升降台进行清洗作业，该方式工作效率低、劳动强度大、人工成本高同时高空作业存在一定的安全隐患位1。壁面机器人的研宄始于20世纪60年代，NishiX^l提出了一种利用风扇产生负压从而吸附在墙壁上的原理样机。KimXil等人设计了一种履带上装有吸盘的爬壁机器人，提高了吸附效率。

7、大连海事大学研制了一种面向船舶表面除锈的爬壁机器人，该机器人将磁吸附和真空吸附相结合，具有吸附力强的特点m。钱志源M等人研制了一种柔索牵引式的爬壁机器人，该机器人通过在清洗壁面顶端安装导轨滑台或可移动小车，用来控制爬壁机器人的横向移动，并且柔索的卷扬机构也安装在滑台或小车上，清洗机器人木身不具备运动功能，只是被动地在柔索的牵引下上下运动。这种结构势必导致位于顶端的牵引装置较重且占据一定空间，大大增加了前期施工的难度。华侨大学幵发了一种绳索牵引的并联清洗机器人，但主要为理论分析，缺少现场试验m。张永德m等人设计丫一种面向玻璃幕墙淸洗的柔索驱动机器人，但

8、缺少相应的姿态调平机构。综上所述，爬壁机器人的技术难点主耍在于吸附结构，柔索牵引式的壁面机器人由于省去吸附结