本文選題：爬壁機器人 + 機器壁虎��； 參考：《重慶大學》2016年碩士論文

【摘要】：越來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,每過一段時間就需要對其進行清洗。一直以來,都是由人工來完成高層建筑外立面的清洗工作。然而工作效率低、耗時久,且容易出現(xiàn)事故。因此設計制造出一種可以替代人工完成高層建筑清洗任務的裝置,成為從事該領域人員的迫切要求。清洗高層外立面的爬壁機器人是一種壁面移動機器人,該機器人可降低用于幕墻清洗的成本,推動清洗業(yè)的發(fā)展。本文主要針對壁面清洗機器人本體結構進行了設計分析。論文首先在深入調研現(xiàn)有爬壁機器人技術的基礎上,提出了采用真空吸附、足式越障、并聯(lián)框架式運動的爬壁機器人方案,研制的新型爬壁機器人具有框架式移動功能和足式升降越障功能;該機器人腿部將氣動肌腱與平行四邊形機構相結合,設計了能調節(jié)越障高度的新型越障機構。實驗證明,與現(xiàn)有爬壁機器人相比,新研制的運動越障機構在機器人移動能力、負載及越障方面有很大的提高,為該機器人實現(xiàn)可靠穩(wěn)定作業(yè)奠定了很好的基礎。其次對設計的機器人進行了靜力學建模分析以及動力學建模分析,進行了腿部動力學仿真研究。通過建立了壁面吸附的靜力學模型,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行系統(tǒng)建模,建立了機器壁虎兩種典型的動力學模型;最后通過仿真分析,驗證了機構的合理性和可靠性。本文設計并研制了一種新型框架式爬壁機器人。它具有以下優(yōu)點,控制簡單、運動可靠靈活,而且越障能力強。其較好的移動越障性能也可用于地面移動機器人上,具有較高的實用意義。
[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.
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP242

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本文編號：1876027