爬壁遥控车说明书.docx

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爬壁遥控车说明书

爬壁遥控车说明书

篇一：

爬壁小车简介

　　爬壁小车简介

　　背景及目的：

现在工程中需要在高空完成一些作业（如建筑业，核工业，造船业），这些作业让人去完成很难，也很危险。

本组机器人为一辆爬壁小车，可以替人去完成这些高难度，高危险的高空作业。

依托它的高空滞留能力，我们还可以进一步开发，完成从高空对地面的监测，通过红外遥感控制也可以完成某些侦查任务，达到军民两用的效果，具有极大的现实意义。

　　机器人描述：

　　本项目主要依据真空吸附原理，通过msp430单片机对电机的可编控性和红外遥感的控制原理。

　　本作品由履带传动，通过履带上的电磁铁间接控制吸盘，从而提供稳定的吸附力吸附在墙壁上。

在小车上有一个可以180度在竖直与履带平行的面内转动的杆1，杆1的一端带有摄像头，在小车的前部有一个固定杆2，杆2的长度和杆1相同。

在杆2上装有一个红外对管，红外对管竖直向下发射红外线。

当小车在墙上爬行的时候杆1在后面，如果红外对管发现缝隙后小车停止，同时杆2转动180度向前和杆1并排，并开始摄像。

　　具体内容：

　　1）机器人结构的设计。

　　2）可以使杆1完成180度的转向。

　　3）通过履带吸盘的吸附及移动使小车在竖直墙壁上自由移动。

　　4）寻找有机玻璃及高分子材料制作车身，减轻小车的重量。

　　5）摄像头拍摄的启动与终止。

　　6）使用msp430单片机编程完成以上动作。

　　技术难关：

　　1、车体材料的选择。

所选的材料必须足够轻，减轻车子的载荷。

2、履带轮的吸附。

必须找到或者制作可以通过磁铁控制吸盘的履带轮。

　　3、两根杆的相对位置以及根据这个相对位置需要小车在检测到缝隙后需要做的移动。

　　4、摄像头的启动和终止。

　　意义：

　　1）本组做的高空作业机器人可以沿着墙面竖直爬行，通过携带探测设备对要研究高空中的目标进行测试，弥补了现有设备通过人去完成的缺陷。

　　2）可应用于高空建筑物的清洗和粉刷，高空物品的传递，对地面地理环境等的监察等。

　　附：

　　履带吸附机构：

　　吸附部件：

吸盘、磁铁、电铁芯

　　吸盘吸附条件：

开始时，人为地将贴墙侧的履带上的吸盘按在墙上，起到吸附作用。

接下来要解决的问题有两点：

　　1、怎么使前后轴产生对墙壁的压力。

如果没有这个压力，只是履带吸在墙上，而小车只是被履带托住，这样小车很难稳定在墙上。

　　2、怎么使其他吸盘自动吸住墙壁。

小车前进时，新进入墙面的吸盘（就是原来没有吸住墙体的吸盘，在履带带动下进入墙面），怎么使它也能吸住墙壁。

这点做不到，小车在前进的过程中后面吸盘就会挨个脱落，而导致小车也掉下来。

　　吸附技巧：

利用磁铁和电铁芯的相互作用，巧妙地将作用在吸盘上的大气压，转移到小车的前后轴。

（看图解）这样，产生的这个轴力有两个作用：

　　1、使得小车能产生一个对墙壁的压力，也就是说，小车可以站在墙上了，而不是被吸盘托住。

　　2、在小车前进的过程中，由于前轴对墙体有压力，那么，在履带的带动下，吸盘经过前轮毂下，被前轴挤压，使得吸盘里面的空气排出，导致吸盘被吸附在墙体上

　　轮子结构示意图：

篇二：

爬壁机器人清洁装置

　　爬壁机器人清洁装置

　　一、超声波清洁装置

　　在清洁装置的设计上，于超声波清洗必须在水中进行,故清洗头的清洗平面与玻璃平行紧贴,于水的张力在玻璃和清洗头之间形成一层“水膜”,避免了清洗头与玻璃的直接接触。

清洗头材料为铝,把超声换能器产生的超声传导到水膜上,利用超声换能器激发清洗液产生高频振动,对浸泡在液体玻璃表面进行去污清洗,从而对壁面进行清洗。

　　二、喷水清洁装置

　　a自带水（带污水回收装置）

　　b有辅助装备

　　三、毛刷清洁装置

篇三：

爬壁幕墙清洗机器人设计说明书

　　江西省第二届大学生机械创新设计大赛

　　暨第三届全国大学生机械创新设计大赛

　　江西赛区选拔赛

　　设计说明书

　　INSTRUCTIONOFDESIGN

　　作品名称“小蜘蛛”幕墙攀爬清洗机

　　参赛队伍陈明登谢信韦冯江涛

　　刘连杰郭晓欢

　　指导老师李国臣吴文通

　　参赛单位井冈山大学

　　XX年4月18日

　　目录

　　摘要.......................................................................i小蜘蛛幕墙攀爬清洗机设计说明书............................错误！

未定义书签。

　　作品内容简介...............................................................41研制背景及意义..........................................错误！

未定义书签。

　　2主要功能和性能指标.......................................................2

　　3设计方案.................................................................3

　　3.1机械机构...........................................................3

　　3.2控制机构...........................................................3

　　4理论设计计算............................................................4

　　4.1真空吸附力计算.....................................................4

　　4.2幕墙清洗机器人附着的力学分析.......................................5

　　5机构设计与工作原理.......................................................7

　　5.1攀爬机构...........................................错误！

未定义书签。

　　5.2清洗机构............................................................8

　　5.3铰接连杆支撑机构...................................错误！

未定义书签。

　　5.4换气机构...........................................错误！

未定义书签。

　　6创新点及应用............................................................107作品实物工作图..........................................错误！

未定义书签。

8应用前景................................................错误！

未定义书签。

参考文献..................................................错误！

未定义书签。

　　摘要：

　　“小蜘蛛”幕墙攀爬清洗机是基于昆虫攀爬动作的仿生原理制作而成。

在国内外现有的壁面移动机器人研究成果的基础上，结合高空作业的特点，在对幕墙清洗机器人的共性问题—附着技术、爬行技术、清洗技术进行分析的基础上。

模拟昆虫交错攀爬的动作，设计了自攀爬机构，实现了吸附机构、清洗机构和攀爬机构的有机结合。

　　“小蜘蛛”幕墙攀爬清洗机主要包括攀爬运动机构、吸附机构、清洗机构和控制系统等四部分组成，机械结构设计中灵活运用了四杆机构、曲柄滑块机构、齿轮机构、离合器和控制机构等，结构丰富，其创新点主要体现在：

　　1）仿昆虫攀爬动作，采用丝杠传输机构与连杆铰接支架的升降机构，实现清洗设备的腿足式交错移动。

　　2）仿人工清洗习惯动作，采用曲柄滑块机构，实现玻璃幕墙的往复式擦洗。

　　3）采用连杆铰接支架的升降控制吸附机构控制阀门的开启与关闭，通过单片机控制，实现机构移动、换气机构与清洗机构的有机结合。

　　本产品可广泛用于高楼大厦的幕墙清洗，设备结构简单、灵巧便捷，实现了幕墙清洗的自动化，将人类从原始的高强度的高空作业中解脱出来。

试验表明，此型清洗机器人清洗效果明显，操作方便，对同类设备的设计有很好的参考价值。

　　关键词：

幕墙清洗玻璃幕墙机器人负压吸附

　　“小蜘蛛”幕墙攀爬清洗机设计说明书

　　设计者：

陈明登，谢信韦，冯江涛，刘连杰，郭晓欢

　　（井冈山大学工学院，江西吉安343009）

　　作品内容简介

　　“小蜘蛛”（转载自：

小草范文网:

爬壁遥控车说明书）幕墙攀爬清洗机是基于昆虫攀爬动作的仿生原理制作而成。

其主要特点是在模拟昆虫交错攀爬动作的基础上，根据高楼幕墙清洗的特点，在对幕墙清洗机器人的共性问题—附着技术、爬行技术、清洗技术进行分析的基础上。

设计了结构简单、灵活便捷的自攀爬清洗机器人。

　　“小蜘蛛”幕墙攀爬清洗机主要包括攀爬运动机构、吸附机构、清洗机构和控制系统等四部分组成，机械结构设计中灵活运用了四杆机构、曲柄滑块机构、齿轮机构、离合器和控制机构等，机械结构丰富，其创新点主要体现在：

　　1）仿昆虫攀爬动作，采用丝杠传输机构与连杆铰接支架的升降机构，实现清洗设备的腿足式交错移动。

　　2）仿人工清洗习惯动作，采用曲柄滑块机构，实现玻璃幕墙的往复式擦洗。

　　3）采用连杆铰接支架的升降控制吸附机构控制阀门的开启与关闭，通过单片机控制，实现机构移动、换气机构与清洗机构的有机结合。

　　本产品可广泛用于高楼大厦的幕墙清洗，实现了幕墙清洗的自动化，将人类从原始的高强度的高空作业中解脱出来。

试验表明，此型清洗机器人清洗效果明显，操作方便，对同类设备的设计有很好的参考价值。

　　联系人：

李国臣，联系电话：

，E-mail：

1研制背景及意义

　　随着城市现代化的发展，特别是高层建筑的兴起，以玻璃幕墙为代表的幕墙结构逐步演绎成华丽的“城市外衣”，就在实现它的功能和实效的同时又衍生出了下一个问题—繁重的幕墙清洗任务，并且许多国家已对建筑幕墙的清洗要求做出了明确规定。

此外，越来越奇特的建筑结构使清洗的难度成倍增加，甚至采用传统的清洗方法己无能为力。

然而，在社会文明高度发展的今天，对生命的关爱

　　达到了前所未有的高度，要求停止使用蜘蛛人的呼声不绝于耳。

因此人们期待新的具有人性化的清洗方式出现。

　　目前大多是用人工清洗，若是低些的幕墙的还好，但现在几十、几百米的幕墙水随处可见，那么幕墙的清洗问题变成了令人们头疼的一件事了。

而传统的吊篮人工操作清理的方式既危险和枯燥，劳动强度又高。

为了弥补现实生活中存在的这一缺陷；为了在清洗工作自动化上能贡献我们的一点力量与能力；也为了更好的在生活中实现清洗作业的节能操作；同时，还为了实现高新技术的绿色、环保，造福我们的子孙后代。

　　20世纪90年代以来，随着电子技术的飞速发展和自动化装备的不断成熟，日本的研究人员率先将目光投向自动化的清洗方式，由此幕墙清洗机器人应运而生。

目前幕墙清洗机器人技术及其理论的研究已成为热点，国内外许多科研单位都在进行相关方面的研究并取得可喜成果。

但是，研究工作仍然处在样机的研制和实验阶段，而幕墙清洗机器人的关键技术与理论则有待于进一步深入研究。

本文的研究目的就是要在幕墙清洗机器人的结构创新上做一些新的探索。

　　2主要功能和性能指标

　　经试验，幕墙清洗机可以达到攀爬清洗的效果。

其主要功能和指标如下：

（1）采用负压达-0.085KPa的真空泵和几何尺寸为60mm的圆形洗盘，每个洗盘的吸附力达12KG，攀爬机构上装有4个洗盘，最大吸附力可达48KG；

（2）采用电机型号为M0146，功率达25W，采用螺纹丝杠传递动力，可实现支撑机构和清洗机构的交替移动；

　　（3）通过曲柄滑块机构带动清洗器，清洗器包括清洗液喷头和刮擦器，喷头的喷洗压力和根据所配备的水泵控制压力，可适应不同清洗场合；

　　（4）通过遥控器和单片机控制机构，实验清洗机器的远程作业，遥控器的发射功率为30mW，可控距离达500米；

　　（5）整个机器结构紧凑，长500mm，宽200mm，高170mm，清洗宽度为200mm，清洗速度为1m/分钟，作业效率为12m2/小时。