高层玻璃幕墙清洗机器人机械部分设计
1 绪论
1.1 高层玻璃幕墙清洗机器人研发意义
随着人口规模的不断扩大，城市高层建筑越来越多。摩天大楼逐渐成为生活中常见的一景。由于玻璃具有采光性好、保温性好、防潮性好等诸多优点，同时，由于彩色玻璃美观大方，所以越来越多的高层建筑选择了用玻璃幕墙。 目前，我国大部分玻璃幕墙的清洗都需要依靠“蜘蛛人”来完成，但是，这种高空作业有一定的危险性。因此，需要一个能够代替人力完成清洗任务的机器人。
1.2 高层玻璃幕墙清洗机器人研究现状及分析
1.2.1国外玻璃幕墙清洗机器人研究现状
德国相关公司委托制作的“SKYWAH”是这个星球上第一个能够成功制作出来的清洗机器人。这个庞大的机器人主要结构是个多关节巨型伸缩臂，能够在距离33米的地方完成工作。所有的轴采用抗拉钢材并采用液压驱动，所以结构重量较轻。这一款清洗机器装置安装在四轮驱动的汽车相关底盘上，清洗刷较长，定位精度高。该机器人可以在人的监视下完成清洗工作，动作灵活。
与我们一衣带水的邻国——日本，他们的机器人公司之一——BE公司研制过一款轨道已经固定好的的专门用于擦玻璃的机器人，依据安装在楼顶的轨道和相关的提升系统，清洗机可以准确地对准窗户。该设备优点是自动化程度相对较高。但是，一般建筑在设计之初不会将擦窗系统考虑其中，使该机构适用性大大降低。
SKYWAH 1-1图 自动清洗机图2-1
德国玛歌堡的费劳恩霍费尔相关的研究所是德意志共和国主要的生产和自动化中心，它们在过去的这些年，曾经较为成功地研究了一系列清洗机器人。该机器人可横向、可纵向，随心所欲完成清洗任务。
德国佛拉货福尔研究所研制了一种名为SIRIUSC的清洗机器人。在那些要清洗的相关建筑物上，我们放在了上面一辆跟随及其运动的小车，这辆小车不紧急今年能够起到定位的作用，而且还能对装置起到安全保护的作用。机器人坐竖直运动，左右移动依靠小车来完成。
美国航空航天宇航局下属的机器人公司，在上个世纪研制了爬壁机器人“Sky Washer”（用于清洗摩天大楼），它重大约四十斤，该机器人利用两组框架（L型）进行相对滑动，交替吸附来实现机器人的移动。每组框架有三个“脚掌”（每个“脚掌”有两个吸盘）。
还有，德意志共和国、西班牙王国、大不列颠及北爱尔兰联合王国、即将举办世界杯和奥运会的巴西、位于马六甲海峡附近的新加坡、深陷战火的以色列、奥地利、澳大利亚、加拿大等国家相继进行了研究。
1.2.2 国内玻璃幕墙清洗机器人研究现状
或许因为历史上的种种原因，我国在相关产业方面起步较晚，但是发展迅速。在二十时期七十年代中期，日本相关企业来到中国进行科技展览会，川崎公司在中国第一次展出了工业机器人，从此，我国开始了机器人研制的相关研究。
上海大学自1988年起，先后进行了玻璃窗清洗机器人以及球形爬壁机器人的研究。前者是那种质量非常大而且还缺少至关重要的清洗系统。后者采用腿足式移动机构，足端为真空吸盘。
哈工大研发过多款爬壁机器人。轮式负压机器人的堡垒已经被其轻松攻破。该类机器人还设有卷扬机，地面支援小车。柔性设计的密封款式，虽然它对壁面的适应能力远远高于其他机构，但越障能力却远远差于其他装置。
高层清洗机器人图3-1 1-CLEANBOT 4-1图
1996年起，北航在国家“863”计划的资助下，先后研制了、、、CLEANBOTSKYCLEANWASHMAN“擦玻璃的机器人（灵巧款）”、“天空洁宝”、“吊篮式擦窗机器人”，前三种为十字机构移动机器人。而进入新千年而研发的双车体机器人，但重量小得多，仅为40斤。该机器人本体结构采用具有滑动密封负压吸附装置，能实现越障和曲面转换功能。
香港大学和内地大学合作研发的CLEANBOT-I采用北京航空航天大学的原型，CLEANBOT-II则是采用了仿照坦克的原型。与其它相比，它采用了多个转盘的设计。
1.3 高层建筑外墙清洗机发展趋势
由于清洗工作需要在墙壁上这种极其特殊的环境下进行，所以清洗爬壁机器人的总体设计要求是相当苛刻的。总的原则为：尽可能低的重量，尽可能低的造价，尽可能高的可靠性，适应性要比较高，满足于各种墙面，当然，较高的清洗效率也是不可缺少的因素。
我们从清洗机的工作环境不难看出，发展方向可能有下面几个：
首先，要适用于玻璃幕墙清洗，由于其工作条件所限制，导致它必须能够尽可能地做到结构简单，方便控制。
其次，该机器人要适用于复杂墙面，如爬楼梯，一个墙壁上有多个窗户的壁面清洗，但是，这样会对其结构，控制，运动方式等其他因素提出更高的要求，必须要求设计时能够提出更加更为复杂的设计理念。
1.4 高层建筑外墙清洗机现存问题
国内外关于高层爬壁清洗机器人的设计与研究已经有数十年的进程，同时，在各种各样的机器人中，也存在着一些或个性或共性的问题。
吸附能力难以满足各种工作面的要求，在现实的清洗过程中，建筑物外墙壁可能是各种各样的材料，材料甚至非常复杂，不仅仅是一个两个材料物质，而且结构上也不是那么简单，或有沟缝，或有凸起，或有凹陷；那么我们必须解决类似于跨越，密封，移动等许多技术难题，否则极大的影响避免清洗机器人的效率。
移动的技术性和灵活性相互矛盾，在实际的清洗过程中，我们发现既要保证结构的小型化和较高的效率，还需要在具有一定负载的前提下能够自由的上下的移动，具有较强的越障能力。
控制技术与可靠性同样存在着矛盾。控制需要电源线和通讯线，但是这些存在大大影响了机器人的灵活性和控制机器人的工作完整性，而如果去掉机器人电源线和通讯线的话，又会对自己的控制造成不良影响。
清洗机构与机器人负重的矛盾。设计的安全性，清洗机构和污水再利用，我们能够识别清洗质量，但是如果机构设计不合理，过高的增添成本，反而会造成一种得不偿失。
1.5 高层建筑外墙清洗机课题提出
考虑到以上高楼爬壁清洗机器人所包含的那么多问题，我们所设计的清洗机构不仅仅要满足壁面的清洗工作，还要思考一下水源，清洗的刷子，清洗专用液以及相关气动装置。所以我们要努力地在设计的灵活性和功能的合理性中间找到一个点。在移动的过程中，为了要克服重力并且灵活移动，我要尽可能采用轻质材料，尽可能地采取一种方便控制和吸附的移动机构，并尽量利用新型能源材料的开发和无线通讯技术来实现对机器人的自动控制，尽可能是机器人更加智能化、通用化、使其成为一条产业链。
2 机械部分设计
2.1设计任务
根据清洗机器人清洗作业的要求，在完成一列玻璃的清洗后，需要进行提升，因此清洗机器人系统应该包括机器人清洗部分、吸附部分、提升部分、驱动部分和控制系统四大部分。
2.2清洗系统部分设计
2.2.1盘刷设计
盘刷具有弹性和刚度，可保证能够承载一定的压紧力来清洗墙面。只有受了力墙面清晰的才算干净，同时若墙面有障碍物，塑料毛有一定的弹性来完成退让相关障碍物，盘刷与联刷体可通过螺栓来装配衔接的。
刷子半径刷子R214mm；
有毛半径有效R208mm；
刷毛长度刷毛L50mm。
2.2.2滚刷设计
滚刷的内层筒壁为尼龙，在上面穿制猪鬃，在筒的两侧安装上轴的端部，起到支撑作用并且和V带相联接。滚刷需要通过障碍物需要依靠鬃毛的变形，所以长度不宜过小，根据实际经验，选择60mmm为佳。
设计参数为:
滚刷宽度mm1000L刷宽
刷毛长度mm60L刷毛
鬃毛螺旋穿制可以方便引流，采用一软一硬的猪鬃对称滚筒中心人字形缠绕。
选择螺旋升角为15°，则有如下关系：
mmdPm09.4215tan50tan0
式中：
0d- 滚刷穿制直径（mm）；
mP- 鬃毛螺旋导程（mm）。
鬃毛根据自然膨胀效应会成倒圆锥，由经验可知5，那么一个尖端的实际直径为：
mmdhd6.1645tan602tan212
式中：
h- 鬃毛的长度（mm）；
1d- 鬃毛穿制孔直径(mm)。
滚刷边缘与鬃毛束的距离t为：
mmmmdPtm4.445.46.16209.4222
5mm的间隙既能对清洗液完成引流，还能有效地完成清洗壁面的工作。实际穿制滚刷时，选取导程mP42mm，圈数为：
486.472110002mmPLn
滚刷转速直接影响到清洗速度和效果。为保证清洗机正常运动，需使滚刷转速和移动速度相匹配，使玻璃和滚刷之间产生相对滑动，从而减少磨损。
清洗机正常运动速度3m/min，估算转速为：
Rvkn30
式中：
n- 滚刷转速（r/min）；
v- 清洗机移动速度（m/s）；
k- 刷洗系数；
R- 滚刷半径（m）。
取k=5：
min/r28085.005.053030Rvkn
2.2.3电机的选用
下面对驱动力矩和功率需求进行计算：
1）滚刷所需力矩为：
RNM滚
式中：
-滚刷鬃毛与壁面摩擦因数
N- 壁面与滚刷间作用力
R- 滚刷半径
根据相关经验，在0.45—0.68之间变化，取=0.5；N的结果与鬃毛变形量有关，当变形量为5mm时，F=50.25±0.23N；当变形量为10mm时。F=139.64±0.11N。故取N=140N
RNM滚=0.51400.085=6N·m
2）盘刷所需力矩为：
NrM盘
式中：
-刷毛与壁面摩擦因数（取0.15）
r-盘刷半径
mNrMN2.41402.015.0盘
所需总转矩为mNMMM4.2022滚盘总
3）所需功率的计算
wwwMkP179.58467.024.203
根据刷洗力矩，我们选择Y2-802-6电机，相关参数如下：
额定功率 550W
转速 900r/min
平键 4×20
力矩 mN350
2.2.3盘刷弹簧的选用
1）弹簧的种类：圆柱螺旋压缩弹簧;
2) 弹簧的材料：碳素弹簧钢；
3）弹簧的设计计算
弹簧的工作圈数（根据《机械设计手册》第三卷）：
mmNN5.65.11
弹簧丝直径（根据《机械设计手册》第三卷）：
mm53.D，
允许极限负荷下的单圈变形：N75.13F
单圈刚度：mmNP/3331
弹簧节距：25.T
最大工作载荷：NP4602
极限工作载荷：NP5753
弹簧每圈展开长度：mmL52
计算数据如下：
名称 公式 数据（mm）
弹簧中径 dDD2 16.5
弹簧内径 dDD21 13
弹簧间隙 dtδ 1.7
弹簧总展开长度 nL1 260
螺旋角 7°
楼梯清扫机器人机械结构的设计[1]
![楼梯清扫机器人机械结构的设计[1]](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/479552d4b9f67c1cfad6195f312b3169a451eaea.webp)
楼梯清扫机器人机械结构的设计[1]
摘要：本文设计了一款楼梯清扫机器人，机械结构主要由蜗轮蜗杆驱动系统和扫吸集尘一体系统两部分组成。以数控电动机驱动齿轮与蜗轮蜗杆传动系实现行走，由清扫装置和抽吸集尘装置实现清扫，方案简易可行。
关键词：清扫机器人；机械结构；驱动系统；扫吸一体系统
随着社会与科技的进步与发展，智能服务机器人的出现，为生活增添了便利。在清洁领域中，智能扫地机器人有着较高的商业价值，成为国内外研究的热点[1]。本文提出一种新型的清扫机器人机械结构设计方案。
1 清洁机器人的整机方案设计
整机采用数控电动机控制，驱动系统通过齿轮与蜗轮蜗杆传动，带动四轮行驶机构行走，轮胎上有防滑花纹，前后轮的单独驱动大大减少了打滑的几率，使得机器人的移动实现精准可控。以气泵风扇和毛刷为主要工作元件的扫吸一体系统提供合适的吸力进行垃圾清扫，经由集尘箱过滤收集，从而达到有效清扫的目的。
图1 整机方案设计图
2 驱动系统的设计
驱动系统模型如图2所示，包括电机、第一齿轮、第二齿轮、蜗轮蜗杆、第三齿轮、第四齿轮。电机设置在机架上，电机为驱动系统提供动力输入。电机输出轴上连接有第一齿轮并与第二齿轮啮合，第二齿轮与蜗轮同轴设置，蜗轮与蜗杆啮合，蜗杆两端各自设置一个第三齿轮，第三齿轮与第四齿轮啮合。车轮与第四齿轮同轴连接，通过第四齿轮带动车轮的转动，形成由电机驱动车轮移动的驱动系统。
图2 驱动系统组成
3 扫吸一体系统的设计
扫吸一体系统如图3所示，由气泵、清扫装置和抽吸集尘装置组成。其中，气泵内设置风扇叶片，外壳上设置排气孔，通过风扇叶片的旋转实现空气抽吸，经由排气孔将抽吸的空气排出。合理设计气泵系统使主体部分的空腔与外界形成气压差，达到吸走垃圾的目的。通过添加辅助风扇，通过风叶转动产生较小分贝的同时提供合适的吸力，在清扫较为干净的楼梯时能简单快速吸尘。抽吸集尘装置中间的矩形孔连通地面，突出的圆柱孔表面有一层过滤网，垃圾从此孔进入垃圾箱，达到吸除垃圾的目的。
高楼清洗机器人项目计划书
1目录2
我们的核心优势3
4
5
6
7
81
9投资价值与亮点
我们的市场
创新商业模式
团队我们做什么
合作计划
一、投资价值与亮点n核心优势：模糊清洗吸附关键技术、创新设计；
n填补空白：低成本、机器人替代“蜘蛛人”；
n需求巨大：产品满足的痛点需求，市场巨大；
n财务指标：毛利超过200%；
n持续盈利：行业市场先发排他、合同人工智能管理（AIPC）创新圈地
模式。投资价值与亮点41
二、我们做什么 北京机慧科技有限责任公司创始人吴志明1998年毕业于哈尔滨工业大学，分配到中国蓝星清洗集团工作，我目睹并参与了集团和国内在机器人领域研究最前沿的大学---哈尔滨工业大学的合作，我经历了强强联手碰撞的尖峰时刻，我倾听到了开创国内爬壁机器人、高楼清洗机器人先河的机器人专家王炎的心声：我一生最大的心愿是把高楼清洗机器人产业化；当我第一次和年迈的中国工程院院士张启先握手的时候，才知道这位老人一直在为自己心爱的机器人事业奔波着，也感悟到这位老人在临终前没有完成把清洗机器人推向香港市场的遗憾；我带着强烈的使命感和创业的冲动离开了给我第一份工作的地方，当时的年龄和集团的创始人任建新创业时的年龄一样，也许这是一种巧合，我带着挑战和梦想开始了自己的创业生涯。系列化高楼清洗机器人---第一代（十五年前）系列化高楼清洗机器人---第二代（十五年前）创始人十年前接受CCTV2采访
三、我们的核心优势 机器人在动压推力的作用下向被清洗的立面
运动，当清洗密封盘和壁面接近到一定的距离时，
这时机器人受到动压推力和静压吸附力共同的作用
便吸附在立面上，通过自适应传感器和控制器，使
动压转换成静压，这时机器人只受到静压吸附力的
作用，动压、动静压、静压三者之间根据壁面的情
况可以相互转换，保证机器人可靠的吸附在工作立
面上。 在清洗密封盘吸附在立面上时，处在一个水、
气共存的环境，在清洗密封圈和立面的接触部分
形成了水、气密封气垫，处在正压和负压交界处
的水在其气流的冲击下形成了微小的剧烈运动的
擦玻璃机器人
擦玻璃机器人
擦玻璃机器人，又称擦窗机器人、自动擦窗机、智能擦窗器、智能玻璃清洁器、智能窗户清洁器等，是智能家用电器的一种。它能凭借自身底部的真空泵或者风机装置，牢牢地吸附在玻璃上，然后借助一定的人工智能，自动探测玻璃的边角距离、规划擦玻璃路径。擦玻璃机器人一般会利用自身吸附在玻璃上的力度来带动机身底部的抹布擦掉玻璃上的脏污。
擦玻璃机器人的出现，帮助人们解决了高层擦玻璃、室外擦窗的难题。
中文名 擦玻璃机器人 适用环境：家具空间，玻璃
外文名 The Glass Cleaning Robot 使用寿命：5~8年
目录
1、 概述
2、 原理
3、 构造 4、 分类
5、 注意事项
1 概述
擦玻璃机器人是需带电工作的电器，以方形构造为主，方便清理玻璃的边角区域。工作的时候需要连接电源线工作，虽然内部有电池，但其电量仅在突发情况下做备用。擦玻璃机器人界面设计的比较简单，多为一键式控制面板外加单手操作设计，另配有遥控，其遥控信号可以穿透玻璃不受阻碍。擦玻璃机器人在底部配有清洁布，当它吸附在玻璃上行走时，带动清洁布擦过玻璃，从而达到清洁窗户的目的。
擦玻璃机器人是一个全新的品类，目前市场上的品牌不多，最先研发出这个产品的是科沃斯机器人，开始出产品的时间大概在2011年，目前有十款左右产品，价格高低不同，品类比较齐全。近两年市场上也有一些跟进者，但是都没做起来。
2 原理
启动后，擦玻璃机器人通过机身底部的真空吸盘或者风机在机身和玻璃之间产生真空部分，从而牢牢地吸附在玻璃上。通过一定的人工智能技术，它能够自动探测玻璃的上下边框，明确清洁范围，自动执行规划清洁（从左至右，或从下至上的擦拭顺序），并在清洁完毕之后回到初始的放置位置方便人们将其取下。
擦玻璃机器人底部的可拆装抹布，会在行走的过程中擦拭掉玻璃上的脏污，从而达到清洁的目的。
固定式玻璃幕墙自动清洗设备
龙源期刊网
固定式玻璃幕墙自动清洗设备
作者：王振华 程冰
来源：《中国科技纵横》2017年第12期
摘 要：本项目研究了一种固定式清洗设备，通过楼顶轨道与卷扬机的配合实现清洗设备的横向纵向移动，实现单次大面积清洗，提高清洗效率；同时在清洗的过程中采用空化冲洗的方法，将高压空气与水混合形成水雾，提高冲洗效率的同时节约清洗用水，降低清洗装置的自重。 本作品移动机构的设计为提高玻璃幕墙清洗机器人的清洗效率提出了新思路，同时清洗装置的设计也较为新颖，具有一定的借鉴性。
关键词：玻璃幕墙清洗；机器人；固定式；文丘里管
中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）12-0058-02
1 项目背景及意义
随着人口激增，现代建筑越来越高层化。为了实现美观和高采光，玻璃幕墙应用越来越广泛，随之而来的是玻璃幕墙的清洗问题。由于现有的清洗方式主要是人工清理，清理难度大，效率低且极危险，所以清洗成本很高，一般的价格为每平米30～40元，越高处价格越贵。带来的得问题是清洗周期长，多为一年一次，难以实现即时清理。自动化清洗设备应运而生，而几乎所有的研究方向都是爬壁机器人的研发，以机器人携带清洗设备进行清洗，这种清洗方式虽然解放了人力，但单次清洗面积小，清洗速度慢，且为实现爬壁功能，技术含量高，造价昂贵。
研究固定式清洗设备的意义在于实现单次大面积清洗，提高清洗效率，降低技术成本，实现普遍化。
2 设计方案
本项目由蓄水装置、供水装置、清洗装置和运动系统组成。
蓄水装置和供水装置为清洗装置的清洗工作提供用水，使其能稳定连续的进行清洗工作。
清洗装置用于对幕墙表面进行清洗，分为喷淋和擦洗两个过程。
喷淋部分借鉴文丘里施肥器的设计[1]，采用文丘里效应，用进气泵和气管、水管实现，左边通过高压气泵送进高压气体，通过三通管时，由于高速流动气体处压强较低，将水吸入管中，并将其打散，两者混合成为水汽混合物从雾化喷嘴中喷出。图1为文丘里效应。 龙源期刊网
高空玻璃清洗机器人的设计与研究
高空玻璃清洗机器人的设计与研究
张栋楠;李华光
【摘 要】随着国家新型城镇化建设进程的不断推进,各类城市高层建筑不断挺拔而出.随之而来的是一系列的问题,如外窗清洁维护.采用人工方式,由于清洁行业起步较晚,"蜘蛛人"多是外来务工人员,流动性大,没有细致的行业细分且存在安全隐患.为了保障人员安全以及提高服务效率,高空玻璃清洁机器人将广泛投入城市使用.本设计是一个将装置驱动部分放置于屋顶、51单片机控制,通过红外线传感器附加臂,一种多吸盘组交替吸附工作、工作部框架式移动紧贴下放于窗外进行清洗的智能化、自动化的外窗清洗机器人,具有制造相对容易、性价比高、放置于建筑顶层方便安全的优点,能够更好地深入人民大众的生活场所,给人们的日常生活带来极大的便利.
【期刊名称】《科技视界》
【年(卷),期】2018(000)017
【总页数】2页(P16-17)
【关键词】高空玻璃清洁机器人;51单片机;红外线传感器;智能化
【作 者】张栋楠;李华光
【作者单位】青岛黄海学院,山东 青岛 266427;青岛黄海学院,山东 青岛 266427
【正文语种】中 文
【中图分类】TP242
0 引言 随着城镇化建设的不断加快，高层建筑外窗清洁维护工作等问题日益凸显，这就为高空玻璃清洁机器人提供了较大的发展空间。由于高空玻璃清洁机器人设计复杂，编程困难，工作量大。目前，传统的设计方法往往效率低，精度低。现代高性能高空玻璃清洗机器人的设计要求很难满足，将产生一系列智能产品投入市场。
高空玻璃清洁机器人，比起普通擦窗机与人工作业，它不仅安全系数有了很大的提高，而且工作效率也有了很大的提升。对此，团队在设计基础上进行了创新和理论性方面研究。高空玻璃清洗机器人的研制成功，将会实现清洗作业的自动化，给清洗业带来一次新的革命。
1 机体总体方案设计
为设计高空玻璃清洗机器人，机器人必须要具有在壁面上吸附和移动功能，以保障他人安全以及设备自身安全；此外还应该具有相应的清洗工作部、控制模块以及高压气体、水等的供应功能。所以玻璃清洗机器人系统应包括机器人本体框架、控制系统、清洗系统、供应保障系统四大部分。
高空工程玻璃幕墙清洗方案
高空工程玻璃幕墙清洗方案
一、前言
高空玻璃幕墙清洗是对建筑外墙表面进行的一项重要的维护工作，其重要性不言而喻。由于高空玻璃幕墙清洗工作的特殊性，需要综合考虑多个因素，制定合理的方案，并且严格按照方案执行。本文将结合实际工程案例，对高空玻璃幕墙清洗方案进行详细分析和总结，旨在为相关工程提供可靠的参考。
二、工程概况
高空玻璃幕墙清洗工程，是指对建筑外立面玻璃幕墙进行清洗、保养的工作，具有高度的风险性和复杂性。在选择清洗方式、设备和人员时需要考虑以下因素：
1、建筑的高度和结构特点
2、周围环境的复杂性
3、清洗设备的使用性能和安全性
4、清洗人员的操作风险
三、方案制定
1、调查和勘察
在制定高空玻璃幕墙清洗方案之前，首先需要对建筑物进行调查和勘察。主要包括建筑物的高度、结构特点、周围环境、幕墙材料和状态等因素。通过调查和勘察，可以为后续工作提供基础数据和实际情况。
2、方案制定阶段
（1）清洗方式选择
根据建筑物的高度和周围环境的复杂性，可以选择不同的清洗方式，包括手工清洗、爬升清洗、机械清洗等。在实际工程中，需要综合考虑清洗效果、安全性和成本等因素，选择合适的清洗方式。
（2）清洗设备选择
根据建筑物的特点，选择适用的清洗设备。一般情况下，高空玻璃幕墙清洗设备主要包括清洗车、悬挂脚手架、吊篮等。设备的选择应考虑其使用性能、安全性和适用范围。
（3）清洗人员培训 清洗人员是高空玻璃幕墙清洗工程中的关键因素，他们需要具备丰富的经验和良好的操作技能。在制定方案阶段，需要对清洗人员进行相关培训，确保其具备清洗作业的技能和安全意识。
四、方案实施
1、安全措施
高空玻璃幕墙清洗工程具有较高的风险性，因此在实施方案时需要严格遵守相关安全规范和操作规程。清洗人员要配备必要的安全防护设备，如安全带、头盔、防护镜等，并且要进行安全培训和演练。
2、设备使用
在使用清洗设备时，要确保设备的正常运行和安全性。在使用前要进行设备的检查和维护，确保设备达到安全使用标准。在清洗作业中，设备的操作要符合相关规定，确保清洗人员的安全。
双向清洗机器人玻璃幕墙完全遍历路径规划
第１１期 ２０１３年１１月 机械设计与制造
Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ２ｌｌ
双向清洗机器人玻璃幕墙完全遍历路径规划
王姝婷，齐永锋，陆柳延，吕学智
（扬州大学能源与动力工程学院，江苏扬州２２５１２７）
摘要：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。
关键词：清洗机器人；双向作业；完全遍历路径规划；主运动方向；栅格法；启发式搜索；玻璃幕墙 中图分类号：ＴＨ１６；ＴＰ２４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—３９９７（２０１３）１１－０２１１－０３
Ｃｏｍｐｌｅｔｅ Ｃｏｖｅｒａｇｅ Ｐａｔｈ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｃｕｒｔａｉｎ Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｒｏｂｏｔ
ｗｉｔｈ Ｔｗｏ－Ｗａｙ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ
ＷＡＮＧ Ｍｅｉ－ｔｉｎｇ，ＱＩ Ｙｏｎｇ－ｆｅｎｇ，ＬＵ Ｌｉｕ－ｙａｎ，ＬＶ Ｘｕｅ－ｚｈｉ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｙａｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｙａｎｇｚｈｏｕ ２２５１２７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈａｔ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄｐａｔｈｐｌａｎｎｉｎｇｆｏｒｇｌｏ￣ｓ ｃｕｒｔａｉｎ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｒｏｂｏｔｓ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ａｄｏｐｔｉｎｇｔｏｐ－ｄｏｗｎ ｓｉｎｇｌｅ－ｗａｙ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｗａｓ ｒｅｐｏｒｔｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｒｅｓｕｌｔｅｄ ｉｎ ｌｏｗｅｒ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｅｆｔｃｉｅｎｅｙ．Ａｎｄ ｔｈｅｎｐａｔｈｐｌａｎｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆｔｗｏ－ｗａｙ ｏｐｅｒａｔｉｎｇｇｌａｓｓ ｃｕｒｔａｉｎ
墙壁清理机器人
文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
1word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 墙壁清理机器人:角落清理的移动装置的方案
T.Miyake，H.Ishihara 著
黄昌显 译
摘要：本次研究的目的是为了开发一种用于清洗一个大玻璃窗（如清洗一个展览窗）的机器人。为了使此机器人能用于现实当中，需要以下几个要求：
1. 能够清洗窗户的角落，因为污垢经常残留在那里。
2. 能够连续地清扫玻璃窗，防止条纹图案留在玻璃窗上。
该机械装置的关键是围绕其他部分移动部件的旋转和连续的运动能达到上述的要求。前者使得机器人在窗户的角落可以改变方向，以保持其位置和角度的适中。后者对于预防在窗户玻璃上留下条纹图案是必须的。我们设计通过两个轮子的运动达到连续的运动以及通过利用吸盘吸附在玻璃窗上。
机器人原型的尺寸大约是300毫米×300毫米×100毫米，没有电池的时候重量约为两公斤。这个原型在垂直光滑的窗户玻璃上的基本实验结果是，垂直方向向上的移动速度为0.08米/秒， 垂直向下的移动速度是0.14米/秒，水平方向移动速度为0.11米/秒。
这篇文章的第一章提到了研究的背景和此次研究的目标，以及介绍墙上清理机器人的概念。第二章讨论了附着和运行的机械装置。第三章在实验的基础上论述了其基本特性。最后，在第四章当中讨论了未来的工程与难题。
关键词：移动机械机构， 机器人
1 前言
最近，我们对于建筑物外部表面的自动清洗有许多要求。一些特制的窗口清洗机已经被安装应用于建筑物保养领域的实际当中。然而，从一开始它们几乎都是安装在建筑物当中，而且他们需要非常昂贵的费用。因此，在建筑维修领域当中，要求体积小、重量轻、便携式窗口清洁机器人也正在发展。
清洁公司对窗户清洁机器人需求的现场调查研究结果表明，为了使窗户清洁机器人用于实际当中，需要满足以下几点：
1. 为了便于携带，它的尺寸应当小，重量应当轻。
自动擦窗机器人的设计与研究
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自动擦窗机器人的设计与研究
作者：章一帆 胡莹
来源：《数字化用户》2013年第28期
【摘 要】本论文主要是分析自动擦窗机器人的需求入手，通过对市场现有的自动擦窗机器人调查和分析，探讨自动擦窗机器人的设计方向和趋势。结合市场上现有的产品从安全性、舒适性、便捷性、外观着手进行设计与研究。
【关键词】自动擦窗机器人 设计 便捷
一、引言
在现代都市中，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。在建筑业，由于玻璃的采光性好，保温防潮性能好，玻璃实用美观，高层建筑的外壁越来越多地采用玻璃幕墙结构，但是为了保证建筑外观的整洁美丽，时间一长，就需要对玻璃进行清洗，以美化市容市貌。许多开放性城市都规定，每年应对高楼清洗若干次。自动擦窗机器人是面向普通家庭和办公室的，为其提供电动擦窗器，主要擦拭平开窗。自动擦窗机器人的优点主要是能够自行擦拭玻璃的外侧，不需要人站在窗台上擦拭，保证了人的安全；同时该擦窗器不需要人的操纵，减少了人的体力劳动，其能够自行擦完整块玻璃，方便易操作，其价格便宜。自动擦窗机器人正是在这种背景下应运而生。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，也必将极大地推动清洗 业的发展，带来相当的社会效益、经济效益。
二、自动擦窗机器人需求分析
各类玻璃窗在家庭、办公楼、酒店等得到了广泛的使用，但由于工作的繁忙、生活节奏的不断加快，玻璃外窗的清洗越来越成为一大生活问题。最原始的外窗清洗方法就是手拿湿毛巾爬上窗户将手伸出窗外进行擦洗。其擦洗难度之大、危险性之高可想而知。因此人们想了个办法利用一根竿子代替人手绑一块擦布伸出窗外进行外窗的清洗，如此危险性降低了，但效率和擦洗效果大大的降低了。于是另一种擦洗方法随即出现，那就是磁石式双面玻璃擦洗器，但其主要缺点就是擦洗的高度为一人举手的高度，要擦洗较高的地方就要站到梯子上，如此甚为不便。 当今社会，人们住在高楼大厦之中，频频发生因擦窗而坠楼身亡的事件。为了安全问题，也为了改善住宅环境，人们迫切需要一个全自动的能实现双面同时擦洗的擦窗器。
高层建筑净窗“壁虎”控制器的设计
开发研究
高层建筑净窗“壁虎”控制器的设计
刘哲成，许露凡,董文智，李 谨*
（天津农学院工程技术学院，天津300384）
摘要：高层建筑的玻璃幕墙面临难于清洗、清洗成本
高昂、清洗工作量大且清洗工作环境危险等难题。鉴于
此,设计一款可以应用于玻璃幕墙玻璃清洗机器人“净窗
'壁虎'”，它既可以应用于高层建筑外壁的单面擦拭，也可
以应用于寻常家庭中窗户玻璃的双面擦拭。
关键词:玻璃;风机;真空;定位
随着人口的增长，住房面积日趋紧张,高楼大厦迅速崛
起，这也带来了繁重的清洗工作。传统的清洗方式是“一人
一绳式',即清洗工人坐在由吊绳牵引的悬挂坐板上，利用手
中的抹布、毛头、刮水刀、铲刀等清洁工具完成清洁工作。这
种低效、高危性的清洗方式越来越不能满足社会需求。随着
人们生活水平的提高，以及集成化、机械化、自动化水平的提
升，人们希望有一种专用机器人代替人工完成玻璃清洗任
务。基于此,对盲道净窗“壁虎'做了研究和设计。本文重点
介绍净窗机器人的行走方式:红外线测距和驱动模块。
1
模块介绍
1.1
主控板
本设计的主控制器是Arduino Mega2560
。Arduino
Mega2560
主控制器拥有54
路数字输入/输出口和16
路
模拟输入，使其具有较强的拓展性，有利于与各种传感器进
行连接。
1.2
驱动模块
驱动模块的工作原理是：该模块通过驱动扩展电路中
的L293D
芯片对PWM
信号进行解调，提供1
个电流。当
高电平输入使能端时，启动与之关联的驱动器，并输出与其
输入端同相的电流。使能输入端为低电平时，禁用与其相
关的驱动器，使输出在高阻抗状态。L293D
芯片给每路桥
提供0.6 A
电流（峰值1.2 A）,
而且该模块带有过热保护，
4.5
〜25 V,
当电压过高时，下拉电阻保证电机保持停止状
态。通过控制使能端的输入信号，可以使2
部电机形成差
速，从而进行转向。
1.3
红外线测距模块
测量物体间的距离是红外线测距模块的典型应用。该