自攀爬式玻璃幕墙清洗机器人的设计

基于壁面清洗作业要求,设计了一种自攀爬式玻璃幕墙清洗机器人。从夹紧部件、移动部件、清洗部件等方面对自攀爬式玻璃幕墙清洗机器人的结构进行了介绍,并进行了仿真分析。这一清洗机器人结构简单紧凑,使用便利。     

双向清洗机器人玻璃幕墙完全遍历路径规划

报道了玻璃幕墙清洗机器人设计与路径规划多采用自上而下单向作业造成作业效率较低的现状,对具有双向作业功能的玻璃幕墙清洗机器人路径规划方法进行了研究。充分利用环境物理信息,提出一种考虑机器人往复主运动方向、集成栅格法与启发式搜索算法并可应用于双向作业玻璃幕墙清洗机器人的完全遍历路径规划方法。最后以一个模拟环境为求解实例,证明了算法的有效性。仿真研究表明,该算法不仅简单有效,而且可明显改善路径规划性能,降低路径重叠率。     

机器人步进电机的最优机械控制数据建模与仿真

步进电机的控制精度会对电机位移和数字脉冲产生影响,为了提高步进电机最优机械控制数据的准确性,确保步进电机最优机械控制效果,提出机器人步进电机的最优机械控制数据建模与仿真方法。该方法优先分析了机器人步进电机的内部结构、工作原理,并利用数学模型推导出传递函数,以此达到简化步进电机的目的。基于分析结果建立控制模型,实现最优控制机器人步进电机,并依据仿真分析结果验证最终控制效果。实验结果表明,所提方法的机器人步进电机最优机械控制效果较好,能够有效提高机器人步进电机最优机械控制精度。     

基于旋翼负压混合吸附的爬壁清洗机器人系统动力学性能研究

针对爬壁清洗机器人越障时,负压装置的吸附力下降导致吸附不稳定的问题,设计了一种旋翼负压混合吸附工作的多边形履带清洗机器人,并对爬行稳定性及越障性能进行了动力学分析。首先根据机器人爬壁的运动原理,建立机器人沿玻璃幕墙上的动力学模型,计算出电机理论驱动力矩;其次分析机器人在跨越障碍过程中的运动模型,结合与壁面接触的实际受力状态,对越障过程中关键阶段的本体倾翻、滑移两种失效形式进行运动学和动力学分析;然后根据玻璃幕墙实际的障碍高度,确定多边形履带的参数和理论驱动力矩的大小,并研制了实验样机进行爬行和越障试验,结果表明所设计的机器人具有良好的越障性能。     

柔索驱动的玻璃幕墙清洗机器人研制及实验研究

玻璃幕墙由于保温防潮性能好、实用美观,在城市建筑物中被广泛采用.但是目前对于玻璃幕墙的清洗,还主要是采用人工吊篮作业,工人劳动强度大、危险性高、效率低.受蜘蛛在空中拉动吐丝实现移动的启发,研制了一种由2根柔索驱动的玻璃幕墙清洗机器人.介绍了机器人的基本结构组成,设计了采用蜗杆减速器实现自锁保护功能、多槽主从动辊轮增大绳索摩擦力的机器人驱动部分,由储水罐、控制阀、喷头、清洗刷组成的清洗部分,以及由旋翼实现的机器人墙壁吸附部分.进行了机器人的工作空间计算、机器人运动时柔索收放控制分析和旋翼工作时机器人的受力分析.最后基于双柔索驱动的玻璃幕墙清洗机器人模型样机,进行了沿给定轨迹移动的实验和清洗实验.实验证明机器人满足了设计功能,达到了满意的清洗效果,结果验证了该模型样机的有效性和实用性.     

六足攀爬清洁机器人的结构设计

针对高层建筑玻璃幕墙清洗的问题,设计了一种六足攀爬清洁机器人,采用真空吸附原理,并阐述了机器人的机械本体结构组成和各部分功能,分析了直线行走、平面转弯、清洗动作和跨越障碍4种运动模式,以期对玻璃幕墙清洁提供一种有效可靠安全的清洗方式。     

一种新型仿生介入微机器人的研究

基于腹足动物运动机理,介绍了一种新型动脉内仿生介入微机器人.该机器人前、后两个舱体在同一时刻所受环境管壁的摩擦力有很大差异,随着直线步进电机的伸张与收缩实现机体的前进与后退.用ADAMS对机器人运动进行仿真,证明该机器人驱动机理是可行性的,实验分析了该机器人运行速度和直线步进电机伸缩速度之间的关系.     

基于Maxwell 2D/3D的反应式步进电机电磁场及转矩仿真分析

在利用Ansoft公司的Maxwell 2D/3D电磁场仿真软件对反应式步进电机进行电磁域仿真的基础上,分析了反应式步进电机的电流、电磁力、转矩等特性,得出了利用计算机辅助仿真分析平台可及时纠正电机设计缺陷、提高设计效率的结论。     

自动翻越式玻璃幕墙清洁机器人设计

玻璃幕墙清洗高空作业的"蜘蛛人"存在极大的安全隐患,而现有自动擦窗机器人普遍是单面作业,无法实现高空全范围的清洗工作.设计一款可自动翻越式玻璃幕墙清洁机器人,对其结构、力学性能和可行性进行分析与研究.在机器人直线运动和跨越障碍两种状态下进行静力学分析,得出擦窗机器人各运动状态下的最小吸附力;利用有限元方法对真空箱体进行可行性分析,计算得到清洁机器人在两种工况下密封条的接触应力,从而确定真空箱体所需的真空度,为实际清洁机器人的应用提供理论支持.     

玻璃幕墙清洗机器人攀爬部分结构研究

在对玻璃幕墙清洗机器人攀爬部分结构进行研究的基础上,首先根据机器人工作的现场实际,对机器人的构型及设计原理进行了研究;其次结合真空吸附式墙面清洗机器人的具体性能要求,采用多吸盘真空吸附、气体吸盘组结构,极大地降低了系统的负载能力,提高了速度;再次通过计算确定吸盘的直径和数量,并合理安排吸盘布局,根据系统的负载和用气量选择合适的空气压缩机和气缸;最后完成了真空吸附式墙面清洗机器人样机的试制,并在不同环境中进行了自攀爬和清洗作业实验,机器人在壁面上行走稳定,清洗效果良好。     

用于玻璃幕墙清洗作业的爬壁机器人系统

爬壁机器人是一种极限环境作业机器人 ,它有着极为广泛的应用前景。主要介绍了一种新型用于高楼玻璃幕墙清洗的壁面爬行机器人的本体结构、控制系统以及它的清洗作业系统。     

真空吸盘式爬壁清洗机器人的研究与开发

研制了一种能够爬行在幕墙玻璃上并完成清洗工作的爬壁机器人。机器人采用双侧多吸盘履带式行走机构,在任意时刻至少有6只吸盘处于吸附工作状态。控制系统打破了传统爬壁机器人对大量使用传感器的依赖,巧妙改装并使用带传动控制吸盘的吸排气;一台直流电动机通过蜗轮蜗杆减速机和双侧离合器,带动两侧链轮转动。驱动机器人爬行。真空泵作为吸附动力源;电磁阀与电磁离合器的联动使内侧吸附吸盘个数变化,并提供速度差,实现了转弯功能。文中对防止机器人在壁面发生滑脱和倾翻两种状态进行了力学分析。且其清洗机构依靠滚刷滚动摩擦擦洗玻璃。样机具有控制系统简单、运行可靠、成本低廉的特点。     

灵巧擦窗机器人速度跟踪控制系统

叙述了灵巧擦窗机器人的速度跟踪控制系统。详细介绍了控制系统的整体结构、下层节点结构和速度控制算法。提出了变 M/T测速方法，改进了 M/T法测速周期的随机性，获得了很好的速度控制特性。     

一种双负压吸盘壁面清洗机器人及其控制系统研究

介绍了一种壁面适应性较强，能跨越水平窗框类障碍的双吸盘吸附式玻璃壁面清洗机器人系统，对其控制系统进行了研究，并对机器人的越障过程进行了分析。试验表明，该清洗机器人机构简单、控制可靠、清洗效果好，具有一定推广价值。     

高机动性小型清洁爬壁机器人的研究

基于负压吸附原理,设计一种新型高机动性小型清洁爬壁机器人.描述机器人机构,对机器人爬壁稳定性和可靠性进行详细分析,给出其控制系统.该爬壁机器人具有小巧灵活、机动性好的特点,且有良好的应用前景.     

落叶清扫机器人的研制

针对吸尘式清扫机器人耗能大的问题,设计了一种新型结构的落叶清扫机器人,介绍了机器人的结构设计及控制电路设计。该机器人的两个行走车轮分别由一个直流电机驱动,行走车轮与一个清扫毛刷通过链传动连接,实现了在街道上或花园里行走的同时进行清扫,并将落叶收集于一个容器内。在机器人上还安装了红外传感器,实现了机器人主动避障。测试结果证明,该机器人具有能耗低、可靠性好、操作方便等优点。     

Design and realization of a non-actuated glass-curtain wall-cleaning robot prototype with dual suction cups

This paper describes a non-actuated glass-curtain wall-cleaning robot prototype that has been designed and realized based on some wall-climbing robots developed recently and common traits of glass-curtain walls of high-rise buildings. The robot hasn’t its own driving mechanism, but it can move on smooth glass surfaces depending on its own gravity and the lifting force of the trolley crane on the roof while adhering to the surfaces using dual vacuum suction cups. Obstacles, such as horizontal window frames, can be crossed while cleaning. The safety analysis ensures that the robot can work reliably. The analysis on characteristics of suction cups using fluidic network theory is to enhance the adhering capacity of the robot. The control system utilizes two-level computer control strategy to achieve the robot’s moving, cleaning and crossing obstacles. Experiments proved the robotic system is feasible and practical.     

基于PSoC的智能吸尘机器人控制系统的设计

主要研究了基于PSoC片上系统的智能吸尘机器人控制系统的设计，详细论述了控制系统的组成，推导了机器人的运动控制方程，设计了传感器检测电路。该控制系统灵活运用PSoC片上系统内部集成的PWM模块、计数模块和定时模块等来完成机器人的运动控制，通过运用红外传感电路和机械结构相结合的方法来检测外部环境信息。     

视觉图像在擦窗机器人位置检测中的应用

介绍了一种新型吊蓝式高层建筑擦窗机器人系统，该系统已成功用于高层建筑玻璃幕墙请洗作业中。在简单介绍了机器人结构、工作过程和控制系统组成后，着重对视觉图像在擦窗机器人位置检测中的应用进行了详细讨论，利用Sobel算法对玻璃窗框进行边缘检测和提取，井在实际使用中收到了满意效果。