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1、第17卷第2期北华大学学报(自然科学版)Vol.17No.22016年4月JOURNALOFBEIHUAUNIVERSITY(NaturalScience)Apr.2016文章编号:1009-4822(2016)02-0278-03DOI:10.11713/j.issn.1009-4822.2016.02.030智能仿生玻璃清洁机器人造型设计及功能配置邵翌鑫(北华大学机械工程学院,吉林吉林132021)摘要:针对高空玻璃清洁作业中存在的危险性高、操作困难的问题,设计了一款智能仿生玻璃清洁机器人SpiderCrab.在分析高空玻璃清洁过程中可能出现的问题,借鉴有关机器人研究成果的基础
2、上,进行了机器人整体造型设计及功能配置.该机器人具有自我充电、选择清洁、多重保护等功能,应用范围广,适应性强.关键词:智能仿生;机器人;高空玻璃清洁中图分类号:TB472;TP242.6文献标志码:A【引用格式】邵翌鑫.智能仿生玻璃清洁机器人造型设计及功能配置[J].北华大学学报(自然科学版),2016,17(2):278-280.ModelingDesignandFunctionConfigurationofIntelligentBionicGlass-cleaningRobotShaoYixin(MechanicalEngineeringCollegeofBeihuaUnive
3、rsity,Jilin132021,China)Abstract:Atypeofintelligentbionicglass-cleaningrobot,SpiderCrab,hasbeendesignedtodealwiththedangersanddifficultoperationissuesduringtheaerialglasscleaningwork.Theoverallstyledesignandfunctionconfigurationarearrangedbyusingtheresearchresultsofrobotsandthepossibleproblems
4、occurredduringtheaerialglasscleaningareanalyzed.Thisrobotisequippedwithself-charging,cleaningselection,multi-protectionandsomeotherfunctions,ithasanextensiveapplicationrangeandhighadaptability.Keywords:intelligentbionic;robot;aerialglasscleaning[1]目前,独立检测机器人主要有轮式机器人(或履带式机器人)和仿生机器人两种.作为机器人学的[2]
5、重要组成部分,多足爬墙机器人已成为仿生学研究领域不可或缺的一个重要分支.从美国科幻巨匠阿[3]西莫夫提出“机器人三定律”开始,人类对多足爬墙机器人的研究就从未停止过.从第一代机器人[4]Walker到目前的智能机器人Alpha,在不足40a的时间里,机器人的发展可谓日新月异.随着社会的飞速发展,高层建筑越来越多,加之大气环境恶化严重,高层建筑玻璃外表面的清洁问题越来越被人们所关注.本次研究根据使用者需求,按照系统化设计原理,采用仿生设计的方法,对玻璃清洁机器人的整体造型进行设计.1玻璃清洁机器人设计思想1.1仿生动物选择常见的能够在墙壁上爬行的动物有蜘蛛、壁虎、蟑螂等,但不论是从工
6、作面积还是灵活度上考虑,蜘蛛都是一个较好的选择.原因有三:一是高空作业需要机器人具有良好的墙面抓附能力,蜘蛛的八爪形态可收稿日期:2016-01-30作者简介:邵翌鑫(1988-),男,硕士,助教,主要从事智能仿生结构设计研究,E-mail:187157031@qq.com.第2期邵翌鑫:智能仿生玻璃清洁机器人造型设计及功能配置279以满足要求;二是蜘蛛的腹部区域较大,爪子间距离较长,能够为作业区域提供较大的面积;三是高空清洁需要很好的灵活性,要求机器人能够上下左右任意移动,蜘蛛良好的灵活性正好符合了这一点.1.2机器人结构[5][6]玻璃清洁机器人的机械结构参考了日本机器人AST
7、ERISK和韩国机器人MRWALLSPECT-Ⅲ.机器人ASTERISK的自身特点是每个自由移动的腿都有4个关节,而机器人MRWALLSPECT-Ⅲ的末端吸盘应用了3个真空吸盘,这3个吸盘以等边三角形的方式安装在自由移动腿的末端,同时吸盘与自由移动腿末端采用球铰机构连接,增强了对环境的适应能力.[7]玻璃清洁机器人的结构和功能设计借鉴了相关的机器人研究成果,如SpinyBotII和南京航空航天[8][9]大学四足机器人的抓附方式以及哈尔滨工业大学六足机器人的机械结构,
