真空吸附式壁面清洗机器人毕业设计

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1、真空吸附式壁面清洗机器人毕业设计目录第一章绪论…………………………………………………×1.1课题研究背景、目的、及其意义………………………×1.2国内外壁面机器人研究现状……………………………×1.2.1国外研究现状………………………………………×1.2.1国外研究现状………………………………………×1.3现有爬壁机器人类型比较分析…………………………×第二章新型越障式-高空清洁卫士总体结构设计………×2.1新型越障式-高空清洁卫士的设计准则与要求…………×2.2新型越障式-高空清洁卫士行走机构设计

2、………………×2.3新型越障式-高空清洁卫士越障系统设计………………×2.3.1新型越障式-高空清洁卫士腿部结构的设计……×2.3.2新型越障式-高空清洁卫士吸附结构的设计……×2.3.3新型越障式-高空清洁卫士硬件驱动的选择……×2.4新型越障式-高空清洁卫士总体结构设计第三章基于UnigraphicsNX的三维建模技术……………×3.1引言………………………………………………………×3.2UnigraphicsNX简介……………………………………×3.3UnigraphicsNX建模方法…………

3、…………………×3.3.1自底而上……………………………………………×213.3.2自顶而下……………………………………………×3.3.3两种建模方式的比较………………………………×3.4新型越障式-高空清洁卫士建模实例………………×3.4.1腿部机构的建模……………………………………×3.4.2主要部件的装配……………………………………×第四章机器人关键部分校核与有限元分析……………×4.1新型越障式-高空清洁卫士附着技术选择………………×4.2真空吸附机构受力与安全性分析………………………×4.

4、2.1抗滑落条件…………………………………………×4.2.2抗倾覆条件…………………………………………×4.3腿部连杆的校核及有限元分析…………………………×4.3.1腿部连杆的强度校核………………………………×4.3.2腿部连杆有限元分析和结构优化…………………×结论…………………………………………………………………×致谢……………………………………………………………×参考文献………………………………………………………×附录……………………………………………………………×第一章绪论1.1课题研究背

5、景、目的及其意义21机器人是近代电子技术与传统的机构学相结合的产物，是集计算机科学、控制论、机构学、信息科学和传感技术等多学科综合性高科技产物，它是一种仿人操作、高速运行、重复操作和精度较高的自动化设备。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产和科学研究发生根本性的变化，而且将对人类的社会生活产生深远的影响。对于机器人的分类，目前国际上没有统一的标准^我国的机器人专家按照机器人的应用领域将机器人分为工业机器人和特种机器人两大类。其中，壁面攀爬机器人是一种能够在垂直陡壁或者高空极限位置进行作业从而

6、服务于人类的特种机器人。目前，壁面机器人已经在建筑业、核工业、消防部门、石化行业以及造船业等多个行业领域得到研制和应用。随着社会的高速发展，高层建筑越来越多，各种各样的摩天大楼成为现代都市中一道亮丽的风景，并大都采用玻璃幕墙。而许多开放性城市都规定，每年应对高楼进行定期清洗。长期以来，对高层建筑的清洗工作主要是由人工完成的。这种“一桶水、一根绳、一块板”的人工作业方式效率很低，清洗一幢大楼有时要耗时数天乃至数十天，耗资巨大，而且稍有不慎就会出现事故，造成伤亡，“蜘蛛人”高空作业，清洁危险，效率低，成

7、本高。近几年来，随着科学技术的发展，这种状况巳经有所改善。目前在国内己经采用升降平台或吊篮搭载清洁工对大楼进行清洗，或者在设计建筑的时候考虑清洗系统。但是这种改善的方式对建筑本身有一定的要求，起到的作用非常有限，因此，人们迫切希望能设计制造出一种可以完全代替人工完成高层建筑清洗任务的装置。壁面清洗机器人是以清洗高层建筑为目的的壁面移动机器人，它的出现将极大降低高层建筑的清洗成本，改善工人的劳动环境，提高生产效率，21也必将极大地推动清洗业的发展，带来相当的社会、经济效益。同时，在其他一些工业领域，壁

8、面消防机器人、壁面检测机器人、壁面喷涂机器人、壁面清污机器人等也起到代替人类在髙温、高压、有毒、浓烟、放射性等艰险恶劣的环境中完成复杂作业的作用。因此，国内外多家研究机构都在积极开展此项研究工作。我国从1987年实施国家“863”高技术研究发展计划以来，把智能机器人确立为自动化领域的主体之一，在特种机器人、机器人应用工程、机器人基础学科等方面取得了很大成绩，壁面攀爬机器人由于其特殊的作用己越来越受到人们的重视。1.2国内外壁面机器人研究现状第一个爬壁机器人于1966年