大厦玻璃清洗机器人系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着经济的不断发展，许多新型的外装饰材料应运而生，如玻璃幕墙，瓷砖等被广泛使用用，这些材料在带给人们美观享受的同时，也带来了一些清理保洁的问题，目前这类清洗工作大部分仍由工人搭乘吊篮进行，高空作业来完成.工人的工作环境恶劣,高层建筑清洗爬壁机器人正是在这种背景下应运而生，它属于移动式服务机器人的一种，可在垂直壁面及屋顶移动进行物体表面的清洗。对高层建筑爬壁清洗机器人的不断研究，会实现清洗机器人的自动化，同时更换其周边设备可适应其他的操作任务，其主要系统壁面移动机器人载体可以深入应用到核工业，消防，造船等行业。清洗机器人也面临着主要几点困难，吸附及密封技术,移动技术，控制技术，清洗机构的设计，这些难点都是阻碍壁面清洗机器人向实用化发展的瓶颈，需要我们有待解决。

2. 国内外研究现状分析

目前许多领域许多专家对服务机器人投入了大量的研究工作，清洁是服务机器人应用最广的领域之一。而高楼林立今天，更需要爬壁清洗机器人的技术可以得到不断改进和提高。

第一个成功制作出来的清洗机器人是德国汉萨斯航空公司委托制作的skywash ,特点是动作灵活，适合于各种规格的飞机。日本清水建设株式会社和东京消防厅研制了用于玻璃清洗和高层建筑消防的壁面移动机器人，成为最早的幕墙清洗机器人和高楼消防机器人。德国马格堡的弗劳恩霍费尔自动控制与操作研究所研制了一系列清洗建筑物玻璃的自动系统。

国内爬壁机器人的研究虽然起步较晚，但发展迅速。上海大学先后研制了玻璃船清洗机器人和球星壁面爬行机器人，前者采用框架式机构，真空吸盘吸住，伺服电机驱动，后者采用腿足式移动机构，足端为带有裙边的铰接式真空吸盘。香港城市大学和内地大学合作，研制了一些列高楼清洗爬壁机器人clean-1采用北航机器人原型多个吸盘组成的吸附结构和单链条爬行及转向机构，可以连续爬行，并有一定的越障能力。

3. 研究的基本内容与计划

①研究本领域最新进展并分析整理相关成果、不同作业方式的效率、效果对比。

②设计经济实用可靠型大厦玻璃清洗机器人系统。

③设计清洗装置、攀爬升降装置。

4. 研究创新点

作业对象与工件环境合一，即机器人既在高层建筑表面进行爬行又将之清洗干净，它的出现及进一步研究将极大降低高层建筑的清洗成本，改善工人的劳动环境.提高生产效降低.工人清洗危险性，也必将极大的推动清洗作业的发展，带来相当社会效益和经济效益。