毕业设计（论文）开题报告-吸附式爬壁清洗机设计

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1、.上海电机学院毕业设计（论文）开题报告课题名称__吸附式爬壁清洗机设计学院机械学院专业机械设计制造及其自动化（数控方向）班级BJ1004学号姓名指导教师定稿日期：2014年2月27日8吸附式爬壁清洗机设计1选题背景及其意义机器人是人类二十一世纪的伟大发明之一，是传统的机构学与近代电子技术相结合的产物，是计算机科学、控制论、机构学、信息科学和传感技术等多学科综合性高科技产物，它是一种仿人操作、高速运行、重复操作和精度较高的自动化设备，机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产和科学研究发生根本性的变化，而且将对人类的社会产生深远的影响。机器人产业已经成为当代应用最广泛、发展迅速的高科技产

2、业之一。机器人作为高科技领域的一个重要分支，将成为二十一世纪各国争夺的经济技术的制高点。随着城市现代化发展，特别是高层建筑的兴起，以玻璃壁面为代表的壁面结构逐渐演绎成华丽的“城市外衣”，由此衍生出繁重的壁面清洗任务，并且许多国家已经对建筑壁面的清洗要求做出了明确规定。另一方面，越来越奇特的建筑结构使清洗的难度越来越大，甚至采用传统的清洗方法已无能为力。然而，在社会文明高度发展的今天，人们对生命安全越来越重视，要求停止使用蜘蛛人的呼声已不绝于耳，因此人们期待新的具有人性化的清洗方式出现在高层建筑墙面清洁工作中，爬壁清洁机得到了广泛关注，它将人类从繁重、危险的高楼清洗工作中解放出来，它凭借能

3、够成为高空极限作业的一种自动机械装置的优良特性，越来越受到人们的重视。爬壁清洗机能有效降低高层建筑的清洗成本，提高清洁效率，同时也推动了清洗业的发展，带来相当的社会效益、经济效益。本课题主要设计一种履带吸盘式爬壁清洗剂，采用履带式移动方式，双履带和车体构成机器人的基本框架；真空吸盘式吸附方式加以完善的配气系统，可为清洗机提供足够的吸附力。吸盘式结构克服了现有爬壁机器人结构上的缺点与不足，提高了爬壁机器人的实用性能。因此，本课题的研究具有较高的科研价值和经济价值。2文献综述（国内外研究现状与发展趋势）爬壁移动机器人广泛应用于维护、检查、消防、救援、清洗、情报和国防领域等，必将为人类带来巨大

4、的经济效益和社会效益。各工业发达国家都投入大量人力物力，积极进行其理论和技术研究，如日本、美国、英国、俄罗斯、德国、奥地利、西班牙等国相继研制出一些各具特色的爬壁移动机器人实验样机。我国在国家自然基金和863计划的大力支持下，从上世纪90年代中期也相继开发出一些爬壁移动机器人样机。8爬壁移动机器人是一种能够在垂直壁面进行移动作业的极限作业机器人，世界机器人大国日本在极限作业机器人研究方面尤为积极。早在1966年，在大阪府立大学工学部任讲师的西亮利用电风扇进行侧低压空气产生的负压作为吸附力制作了一台垂直壁面移动机器人的原理样机。1975年，已经身为宫崎大学工学院部教授的西亮又制作了以实用化

5、为目标的二号样机，这是个单吸盘结构、靠轮子行走的壁面移动机器人。此次以后各国著名的大学、研究所、公司纷纷投入力量广泛开展用于极限作业的壁面移动式机器人的研究。相对国外，我国研究和开发机器人始于七十年代初期，国内爬壁移动机器人研究起步较晚。1975年在北京举行的日本科技展览会上，川崎重工业公司首先在中国展出了工业机器人，以此为起点，我国掀起了第一个研制机器人的浪潮。北京自动化研究所、上海交大、沈阳自动化所、大连组合机床所。广州机床所等十几个单位纷纷开始研制机器人。目前高层建筑墙面作为高楼外防护结构的现象越来越普遍，为了保证玻璃外观的整洁美丽，就需要定期对玻璃表面进行清洗，而大部分玻璃幕墙采

6、用人工清洗作业。这种清洗方法是靠升降平台或吊绳悬挂由人进行玻璃幕墙的清洗，作业方式简单易行，但效率低且成本高，更重要的是高空环境条件恶劣易引发安全事故。随着控制和机电技术的发展，壁面清洗机器人应运而生。利用壁面清洗机器人作业将大大降低高层建筑的清洗成本，改善工人的劳动环境，提高劳动生产率，具有相当的社会、经济意义和广阔的应用前景。玻璃幕墙爬壁清洗机器人的研制成功，将会实现清洗作业的自动化，给清洗业带来一次新的革命。3研究内容3.1吸附式爬壁清洗机基本工作原理；吸附式爬壁清洗机主要由吸附部分、移动部分和清洗部分组成。爬壁清洗机应该具有一定的吸附能力，其产生的摩擦力应大于清洗机的重力，从而防

7、止坠落，同时还应具有驱动机构，能够使清洗机在壁面上自由移动，并且有电机控制清洁头旋转，当清洗机在壁面上移动时能够完成对壁面的清洁工作。3.2清洗机履带结构设计；爬行机构要简单、高效、小型。使机器人能够实现直线移动，保证机器人能够按照地面操作人员的遥控进行工作，用履带与履带轮相啮合形成履带的设计。图1三履带轮平行履带83.3清洗机吸附机构设计；吸附机构采用真空吸附技术，设计吸附机构要能产生一定的吸附力，确保机器人工作过程中能安全可靠地