玻璃幕墻清潔機器人機械系統(tǒng)設(shè)計及作業(yè)過程研究.pdf

1、現(xiàn)代城市高樓大廈的壁面大多采用瓷磚結(jié)構(gòu)或玻璃幕墻結(jié)構(gòu)，因其常年裸露在外，需要進行清潔維護。迄今為止，這類工作仍由人工搭乘吊籃進行高空作業(yè)來完成，這種作業(yè)方式對人身安全和大樓壁面構(gòu)成很大威脅，并且效率低、成本高。因此，市場上急需一種玻璃幕墻清潔機器人，其能夠到達垂直平面的任何地方，并且行動靈活、可靠性高，清潔效果好，從而代替危險的人工作業(yè)方式。
　　本文基于高樓大廈玻璃幕墻自動化清潔的作業(yè)需求，提出了一款玻璃幕墻清潔機器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2、設(shè)計方案，給出了可以在玻璃幕墻上行走的機器人本體以及清潔裝置等功能模塊的合理布局和詳細(xì)設(shè)計，并對關(guān)鍵零部件進行了仿真分析，在理論上驗證了其性能。
　　本課題主要研究內(nèi)容如下:
　　1.基于玻璃幕墻結(jié)構(gòu)特點和國內(nèi)外玻璃幕墻清潔機器人典型行走系統(tǒng)的分析，提出了一種電動推桿腿足式吸盤吸附行走原理和機構(gòu)方案。以跨越窗棱等常見障礙為目標(biāo)確定了腿足運動要求，分析了行走機構(gòu)在越障過程中的穩(wěn)定性。
　　2.對比幾種典型的玻璃幕墻清潔方

3、式，提出了一種基于水霧噴淋和盤刷、滾刷的玻璃幕墻清潔系統(tǒng)方案，并確定了其中的傳動機構(gòu)方案。
　　3.針對行走過程中吸盤與壁面間的兩種吸附狀態(tài)，建立了行走系統(tǒng)的靜力學(xué)關(guān)系;基于微觀清潔原理，量化了滾刷和盤刷完成清潔所必須的壓力。
　　4.建立了玻璃幕墻清潔機器人本體虛擬樣機;基于有限單元法，并考慮風(fēng)載的影響，仿真分析了兩種吸附狀態(tài)下玻璃幕墻清潔機器人本體結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)特性和動力學(xué)特性。
　　5.基于柔性體基礎(chǔ)理論，對滾刷帶