仿壁虎高空清洁机器人(改)

2019/8/2仿壁虎高空清洁机器人组员：黄海冯梦丹陶昌云杨坤徐昭李炯炯2019/8/2目录设计思路来源目前研究成果机构总体设计部件组成及功能创新点可行性展望2019/8/2设计思路来源墙上的壁虎高空作业人员他们的共同点？壁虎与高空作业•壁虎：有一定的粘附能力，可在墙壁、天花板或光滑的平面上迅速爬行。•高空作业：玻璃幕墙应用日益广泛，带来繁重的清洗工作；危险、效率低、成本高Solution：设计一种仿壁虎高空清洁机器人！！2019/8/2初步设想设计的仿壁虎机器人，能像壁虎一样在玻璃幕墙上行动自如；同时，该机器人应能背负一定重量的清洗系统，清洗系统应完成喷头喷水、刷洗墙面、污水回收并净化这一系列循环清洗过程并进行清洗状况监控。2019/8/2目前研究成果2019/8/2南航仿壁虎机器人2019/8/22019/8/2机构总体设计本体吸附机构驱动控制机构清洗作业机构图像处理机构2019/8/22019/8/2原理图2019/8/2正面反面2019/8/2待命状态机器人前进机器人的前进，将会同时迈动两只腿右前与左后一起运动（前进状态一）左前与右后一起运动（前进状态二）2019/8/2前进状态一前进状态二机器人前进步骤•手臂初始状态•手臂抬起状态•手臂前伸状态•手臂落下状态•身体前进状态（这里只介绍右前肢前进状态，左后肢的伸缩状态与之相反）2019/8/2手臂待命（弯曲）手臂初始状态手臂抬起状态手臂处电机3转动，抬起整只手臂手臂前伸状态手臂上的两个电动机1、2协同运动，将手掌伸向前方2019/8/2电动机3转动，手臂落下落下之后，手掌上的吸盘将会使手掌与墙面固定住手臂落下状态身体前进状态由于手掌被固定，电机1、2转动，身体将会前进身体前进完成身体前进之后，就会回到初始状态部件组成及功能•本体吸附机构：本体结构与壁虎类似，由四肢、躯体等组成。吸附功能主要由手掌上的吸盘来完成。2019/8/2部件组成及功能•驱动控制机构：该机器人的所有动作命令均由电机驱动，手动控制和计算机遥控功能能任意转换，自由操作。2019/8/2部件组成及功能•作业清洗机构：初步设想该机构包括清洗系统、供水系统、手动及遥控系统、污水收集处理系统等，能实现喷水、清洗、污水收集及处理等循环清洗过程。(未建模)2019/8/2部件组成及功能•图像处理机构：由摄像头进行墙面图像采集，显示屏应能清楚看到清洗前后壁面的情况，便于后续清洗工作的继续进行。2019/8/2简易摄像头创新点主要是将仿壁虎爬行机器人与清洗机、摄像头的功能集于一体，实现爬行移动、清洗、监控一体化。2019/8/2可行性首先，对机器人的爬行控制要求较高，需多电机控制系统同时进行；其次，利用真空多吸盘式稳定吸附在高空玻璃幕墙上，若壁面有凸凹或裂缝，将有真空泄漏；再者，真空吸附承载能力有限，能否承受清洗机的重量并顺利爬行，有待实验证明。2019/8/2突破点吸盘吸附机构的设计需进一步细化；电机驱动控制机器人的姿态控制等问题需要深入研究；对清洗机器人的壁面适应性应进一步探讨，考虑使用更加复杂有效的控制策略，提高仿壁虎高空清洗机器人的适应能力。2019/8/2展望高楼幕墙清洗作业的自动化是一个复杂的系统工程，仿壁虎高空清洁机器人将会是未来替代工作人员的主流。仿壁虎高空清洁机器人技术有待提高和完善！2019/8/2谢谢！欢迎指正！2019/8/2