發(fā)布時(shí)間：2018-05-11 23:08

  本文選題：爬壁機(jī)器人 + 機(jī)器壁虎　； 參考：《重慶大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：越來(lái)越多的高層建筑成為現(xiàn)代都市的新景觀,這些高樓多以瓷磚和玻璃幕墻作為外立面,每過(guò)一段時(shí)間就需要對(duì)其進(jìn)行清洗。一直以來(lái),都是由人工來(lái)完成高層建筑外立面的清洗工作。然而工作效率低、耗時(shí)久,且容易出現(xiàn)事故。因此設(shè)計(jì)制造出一種可以替代人工完成高層建筑清洗任務(wù)的裝置,成為從事該領(lǐng)域人員的迫切要求。清洗高層外立面的爬壁機(jī)器人是一種壁面移動(dòng)機(jī)器人,該機(jī)器人可降低用于幕墻清洗的成本,推動(dòng)清洗業(yè)的發(fā)展。本文主要針對(duì)壁面清洗機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析。論文首先在深入調(diào)研現(xiàn)有爬壁機(jī)器人技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了采用真空吸附、足式越障、并聯(lián)框架式運(yùn)動(dòng)的爬壁機(jī)器人方案,研制的新型爬壁機(jī)器人具有框架式移動(dòng)功能和足式升降越障功能;該機(jī)器人腿部將氣動(dòng)肌腱與平行四邊形機(jī)構(gòu)相結(jié)合,設(shè)計(jì)了能調(diào)節(jié)越障高度的新型越障機(jī)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)證明,與現(xiàn)有爬壁機(jī)器人相比,新研制的運(yùn)動(dòng)越障機(jī)構(gòu)在機(jī)器人移動(dòng)能力、負(fù)載及越障方面有很大的提高,為該機(jī)器人實(shí)現(xiàn)可靠穩(wěn)定作業(yè)奠定了很好的基礎(chǔ)。其次對(duì)設(shè)計(jì)的機(jī)器人進(jìn)行了靜力學(xué)建模分析以及動(dòng)力學(xué)建模分析,進(jìn)行了腿部動(dòng)力學(xué)仿真研究。通過(guò)建立了壁面吸附的靜力學(xué)模型,分析了保證爬壁可靠吸附的吸力條件;然后利用拉格朗日歐拉法進(jìn)行系統(tǒng)建模,建立了機(jī)器壁虎兩種典型的動(dòng)力學(xué)模型;最后通過(guò)仿真分析,驗(yàn)證了機(jī)構(gòu)的合理性和可靠性。本文設(shè)計(jì)并研制了一種新型框架式爬壁機(jī)器人。它具有以下優(yōu)點(diǎn),控制簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)可靠靈活,而且越障能力強(qiáng)。其較好的移動(dòng)越障性能也可用于地面移動(dòng)機(jī)器人上,具有較高的實(shí)用意義。
[Abstract]:More and more high-rise buildings have become the new landscape of the modern city. Most of these tall buildings have ceramic tile and glass curtain wall as the exterior facade, and they need to be cleaned every time. All along, is by the manual to complete the high-rise building exterior surface cleaning work. However, it is inefficient, time-consuming and prone to accidents. Therefore, the design and manufacture of a device that can replace manual cleaning tasks for high-rise buildings has become an urgent requirement for personnel engaged in this field. The wall climbing robot is a kind of mobile robot which can reduce the cost of curtain wall cleaning and promote the development of cleaning industry. In this paper, the body structure of the wall cleaning robot is designed and analyzed. Firstly, on the basis of deep investigation of the existing wall climbing robot technology, this paper proposes a wall climbing robot scheme with vacuum adsorption, foot type obstacle surmounting and parallel frame motion. A new type of climbing robot is developed, which has the function of frame movement and foot lifting and surmounting, and the leg of the robot combines the pneumatic tendon with the parallelogram mechanism to design a new obstacle mechanism which can adjust the height of the obstacle. The experimental results show that compared with the existing wall-climbing robot, the newly developed mechanism has a great improvement in mobility, load and obstacle surmounting, which lays a good foundation for the robot to realize reliable and stable operation. Secondly, the static modeling and dynamic modeling of the designed robot are analyzed, and the leg dynamics simulation is carried out. By establishing the statics model of wall adsorption and analyzing the suction conditions to ensure the reliable adsorption on the wall, the Lagrangian Euler method is used to model the system, and two typical dynamic models of the machine gecko are established. Finally, the rationality and reliability of the mechanism are verified by simulation analysis. In this paper, a new frame climbing robot is designed and developed. It has the following advantages: simple control, reliable and flexible movement, and strong ability to cross obstacles. It can also be applied to mobile robots on the ground because of its better mobility and obstacle-surmounting performance, which is of high practical significance.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242

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本文編號(hào)：1876027