壁面清洗机器人爬壁系统设计

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1、壁面清洗机器人爬壁系统设计壁面清洗机器人可以在建筑物高层不平行丁地面的墙壁上对建筑物外层建筑进行清洗操作，本文主要对清洗机器人的爬壁系统进行设计。该机器人的爬壁设计包含移动系统和吸附系统，其中耍实现爬壁操作又必不可少的述耍对控制系统进行设计。其中该机器人主体结构为两块互相垂直的铝板，两块铝板上各安装一个主体框架。铝板中部由双作用无杆气缸的滑块衔接，气缸两端连接另一块铝板的框架，通过气泵的充放气实现无杆气缸滑块的运动，滑块带动其中一个铝板运动，从而实现机器人移动。机器人共有四个腿足，各在两个铝板框架两端，腿足上装置普通双作用气缸和吸盘，吸

2、盘提供抓壁力，双作用气缸提供腿足的抬升放下功能。控制系统采用PLC进行控制，在程序中应用自锁以及互锁以保证机器人运行的安全性和正确性。关键词：机器人，爬壁，气缸，吸盘，PLCThedesignoftheclimbingsystemofWall-climbingrobotWall-cleaningrobotcancleantheouterbuildingthatthetopisnotparalleltotheground.Thisarticleismainlytodesignthecleaning-robotclimbingwallsys

3、tem^Therobot'sclimbingwallsystemincludethemobilesystemandtheadsorptionsystem,andthenecessaryisthecontrolsystemdesign.Inthisdesign,therobot'smajorstructureistwomutuallyperpendicularaluminumplate,theeachotherofthetwoaluminumplateinstallsamainbodyframe.Themiddlepartofthealu

4、minumplateislinkupwithdouble-actingrodlesscylinder,thecylinderendsislinkupwiththeotherframe,throughthechargepumpisdeflatedrodlesscylinderblockmovement,theslidertodriveoneofthealuminumplatemovement,whichisrealizetherobotmovement.Therobothasfourlegsandfeet,whichisintheendo

5、faluminumframe,thelegsandfeetdeviceordinarydouble-actingcylinderandthechuck^chuckprovidewallforce,thedouble-actingcylinderofferthefunctionthatthelegsandfeetlifting.ThecontrolsystemusePLCtocontroljnordertoensurethesafetyandvalidityoftherobotjntheprocedureuseself-lockingan

6、dinterlocking.Thekeywords:robot,climbingwall.cylinder,chuckfLC目录1绪论11・1选题背景及意义11.2国内外研究现状11.3研究内容52壁面清洗机器人结构设计及零件的选型62.1研究方案的确定：62.2机器人总体结构介绍82.3壁面清洗机器人材料的选择92.4吸盘的选择102.5电动机的选择112.6联轴器的选取122.7本章小结143壁面清洗机器人零部件校核计算153.1铝板的设计与校核153.2滚动轴承的寿命计算163.3轴的强度校核173.4键连接的强度校核193.5轴

7、向气缸的设计与计算203.6活塞杆的稳定性计算223.7本章小结244壁面清洗机器人气动设计及控制部分设计254.1吸附部分254.2气缸的运动264.3PLC的概述及发展274.4PLC的I/O接口分配294.5PLC的选择304.6PLC控制面板的设计304.7PLCI/O接口设计314.3PLC梯形图324.9本章小结38结论39参考文献40致谢41in1绪论1.1选题背景及意义近几十年来社会不断地发展进步，高楼如今变为了城市化象征的一个重耍因素，放眼城市版图，高楼已经是城市建筑的主要旋律。由于高楼数量的不断增加,对其外墙壁的清洗

8、成为如今成为阻碍城市化的一个因素。由于楼层普遍较高，人工的对高楼清洗存在巨大的安全隐患，同时劳动效率偏低，已不符合如今社会的主要旋律。那么对壁面清洗机器人就应用而生。壁面清洗机器人的主要工作是清洗高空建筑物