爬壁幕墻清洗機(jī)器人設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、江西省第二屆大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽暨第三屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽江西賽區(qū)選拔賽設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)INSTRUCTION OF DESIGN作 品 名 稱 “小蜘蛛”幕墻攀爬清洗機(jī) 參 賽 隊(duì) 伍 陳明登 謝信韋 馮江濤 劉連杰 郭曉歡 指 導(dǎo) 老 師 李國(guó)臣 吳文通 參 賽 單 位 井 岡 山 大 學(xué) 2008年4月18日目 錄摘要i小蜘蛛幕墻攀爬清洗機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1作品內(nèi)容簡(jiǎn)介11 研制背景及意義12 主要功能和性能指標(biāo)23 設(shè)計(jì)方案33.1 機(jī)械機(jī)構(gòu)33.2 控制機(jī)構(gòu)34 理論設(shè)計(jì)計(jì)算44.1 真空吸附力計(jì)算44.2 幕墻清洗機(jī)器人附著的力學(xué)分析55機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理75.1攀爬機(jī)構(gòu)85

2、.2清洗機(jī)構(gòu)85.3鉸接連桿支撐機(jī)構(gòu)95.4換氣機(jī)構(gòu)96創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用107作品實(shí)物工作圖118應(yīng)用前景13參考文獻(xiàn)14摘 要：“小蜘蛛”幕墻攀爬清洗機(jī)是基于昆蟲(chóng)攀爬動(dòng)作的仿生原理制作而成。在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的壁面移動(dòng)機(jī)器人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合高空作業(yè)的特點(diǎn)，在對(duì)幕墻清洗機(jī)器人的共性問(wèn)題附著技術(shù)、爬行技術(shù)、清洗技術(shù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上。模擬昆蟲(chóng)交錯(cuò)攀爬的動(dòng)作，設(shè)計(jì)了自攀爬機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了吸附機(jī)構(gòu)、清洗機(jī)構(gòu)和攀爬機(jī)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合?！靶≈┲搿蹦粔ε逝狼逑礄C(jī)主要包括攀爬運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、吸附機(jī)構(gòu)、清洗機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)等四部分組成，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中靈活運(yùn)用了四桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、離合器和控制機(jī)構(gòu)等，結(jié)構(gòu)豐富，其創(chuàng)新點(diǎn)

3、主要體現(xiàn)在：1）仿昆蟲(chóng)攀爬動(dòng)作，采用絲杠傳輸機(jī)構(gòu)與連桿鉸接支架的升降機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)清洗設(shè)備的腿足式交錯(cuò)移動(dòng)。2）仿人工清洗習(xí)慣動(dòng)作，采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)玻璃幕墻的往復(fù)式擦洗。3）采用連桿鉸接支架的升降控制吸附機(jī)構(gòu)控制閥門的開(kāi)啟與關(guān)閉，通過(guò)單片機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)移動(dòng)、換氣機(jī)構(gòu)與清洗機(jī)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合。本產(chǎn)品可廣泛用于高樓大廈的幕墻清洗，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈巧便捷，實(shí)現(xiàn)了幕墻清洗的自動(dòng)化，將人類從原始的高強(qiáng)度的高空作業(yè)中解脫出來(lái)。試驗(yàn)表明，此型清洗機(jī)器人清洗效果明顯，操作方便，對(duì)同類設(shè)備的設(shè)計(jì)有很好的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：幕墻清洗 玻璃幕墻 機(jī)器人 負(fù)壓吸附“小蜘蛛”幕墻攀爬清洗機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)者：陳明登，謝信韋

4、，馮江濤，劉連杰，郭曉歡（井岡山大學(xué)工學(xué)院，江西 吉安 343009）作品內(nèi)容簡(jiǎn)介“小蜘蛛”幕墻攀爬清洗機(jī)是基于昆蟲(chóng)攀爬動(dòng)作的仿生原理制作而成。其主要特點(diǎn)是在模擬昆蟲(chóng)交錯(cuò)攀爬動(dòng)作的基礎(chǔ)上，根據(jù)高樓幕墻清洗的特點(diǎn)，在對(duì)幕墻清洗機(jī)器人的共性問(wèn)題附著技術(shù)、爬行技術(shù)、清洗技術(shù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上。設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈活便捷的自攀爬清洗機(jī)器人。“小蜘蛛”幕墻攀爬清洗機(jī)主要包括攀爬運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、吸附機(jī)構(gòu)、清洗機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)等四部分組成，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中靈活運(yùn)用了四桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、離合器和控制機(jī)構(gòu)等，機(jī)械結(jié)構(gòu)豐富，其創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在：1）仿昆蟲(chóng)攀爬動(dòng)作，采用絲杠傳輸機(jī)構(gòu)與連桿鉸接支架的升降機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)清洗

5、設(shè)備的腿足式交錯(cuò)移動(dòng)。2）仿人工清洗習(xí)慣動(dòng)作，采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)玻璃幕墻的往復(fù)式擦洗。3）采用連桿鉸接支架的升降控制吸附機(jī)構(gòu)控制閥門的開(kāi)啟與關(guān)閉，通過(guò)單片機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)移動(dòng)、換氣機(jī)構(gòu)與清洗機(jī)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合。本產(chǎn)品可廣泛用于高樓大廈的幕墻清洗，實(shí)現(xiàn)了幕墻清洗的自動(dòng)化，將人類從原始的高強(qiáng)度的高空作業(yè)中解脫出來(lái)。試驗(yàn)表明，此型清洗機(jī)器人清洗效果明顯，操作方便，對(duì)同類設(shè)備的設(shè)計(jì)有很好的參考價(jià)值。聯(lián)系人：李國(guó)臣，聯(lián)系電話E-mail：guochen_li1 研制背景及意義隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展，特別是高層建筑的興起，以玻璃幕墻為代表的幕墻結(jié)構(gòu)逐步演繹成華麗的“城市外衣”，就在

6、實(shí)現(xiàn)它的功能和實(shí)效的同時(shí)又衍生出了下一個(gè)問(wèn)題繁重的幕墻清洗任務(wù)，并且許多國(guó)家已對(duì)建筑幕墻的清洗要求做出了明確規(guī)定。此外，越來(lái)越奇特的建筑結(jié)構(gòu)使清洗的難度成倍增加，甚至采用傳統(tǒng)的清洗方法己無(wú)能為力。然而，在社會(huì)文明高度發(fā)展的今天，對(duì)生命的關(guān)愛(ài)達(dá)到了前所未有的高度，要求停止使用蜘蛛人的呼聲不絕于耳。因此人們期待新的具有人性化的清洗方式出現(xiàn)。目前大多是用人工清洗，若是低些的幕墻的還好，但現(xiàn)在幾十、幾百米的幕墻水隨處可見(jiàn)，那么幕墻的清洗問(wèn)題變成了令人們頭疼的一件事了。而傳統(tǒng)的吊籃人工操作清理的方式既危險(xiǎn)和枯燥，勞動(dòng)強(qiáng)度又高。為了彌補(bǔ)現(xiàn)實(shí)生活中存在的這一缺陷；為了在清洗工作自動(dòng)化上能貢獻(xiàn)我們的一點(diǎn)力量與

7、能力；也為了更好的在生活中實(shí)現(xiàn)清洗作業(yè)的節(jié)能操作；同時(shí)，還為了實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)的綠色、環(huán)保，造福我們的子孫后代。20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展和自動(dòng)化裝備的不斷成熟，日本的研究人員率先將目光投向自動(dòng)化的清洗方式，由此幕墻清洗機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。目前幕墻清洗機(jī)器人技術(shù)及其理論的研究已成為熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外許多科研單位都在進(jìn)行相關(guān)方面的研究并取得可喜成果。但是，研究工作仍然處在樣機(jī)的研制和實(shí)驗(yàn)階段，而幕墻清洗機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)與理論則有待于進(jìn)一步深入研究。本文的研究目的就是要在幕墻清洗機(jī)器人的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新上做一些新的探索。2 主要功能和性能指標(biāo)經(jīng)試驗(yàn)，幕墻清洗機(jī)可以達(dá)到攀爬清洗的效果。其主要功能和指標(biāo)如

8、下：（1）采用負(fù)壓達(dá)-0.085KPa的真空泵和幾何尺寸為60mm的圓形洗盤(pán)，每個(gè)洗盤(pán)的吸附力達(dá)12KG，攀爬機(jī)構(gòu)上裝有4個(gè)洗盤(pán)，最大吸附力可達(dá)48KG；（2）采用電機(jī)型號(hào)為M0146，功率達(dá)25W，采用螺紋絲杠傳遞動(dòng)力，可實(shí)現(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)和清洗機(jī)構(gòu)的交替移動(dòng)；（3）通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)清洗器，清洗器包括清洗液噴頭和刮擦器，噴頭的噴洗壓力和根據(jù)所配備的水泵控制壓力，可適應(yīng)不同清洗場(chǎng)合；（4）通過(guò)遙控器和單片機(jī)控制機(jī)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)清洗機(jī)器的遠(yuǎn)程作業(yè)，遙控器的發(fā)射功率為30mW，可控距離達(dá)500米；（5）整個(gè)機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊，長(zhǎng)500mm，寬200mm，高170mm，清洗寬度為200mm，清洗速度為1m/分鐘，

9、作業(yè)效率為12m2/小時(shí)。3 設(shè)計(jì)方案3.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)采用鉸接連桿支架、螺紋傳動(dòng)、齒輪機(jī)構(gòu)、離合機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)和清洗操作。其運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示：圖1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1 支撐架 2 電機(jī) 3 絲杠 4 擦洗支撐機(jī)構(gòu) 5 電機(jī) 6 絞接支架 7絲杠8擦洗支撐機(jī)構(gòu)用吸盤(pán) 9支撐架用吸盤(pán) 10 齒輪 11 圓盤(pán)（曲柄）12 連桿和滑塊 13 清洗器 14 清洗液噴頭運(yùn)動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)述：1）電機(jī)2運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)絲杠3轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)擦洗支撐機(jī)構(gòu)4沿支撐架1的滑道向前運(yùn)動(dòng)；同時(shí)，擦洗支撐機(jī)構(gòu)4帶動(dòng)擦洗機(jī)構(gòu)13，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)擦洗。2）當(dāng)4 擦洗支撐機(jī)構(gòu)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，控制機(jī)構(gòu)作用，電機(jī)2停止；電機(jī)5運(yùn)

10、動(dòng)，并帶動(dòng)絲杠7轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠7的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絞接支架6的收攏，同時(shí)，擦洗支撐機(jī)構(gòu)4的吸盤(pán)開(kāi)始吸附，而支撐架1的吸盤(pán)停止吸附。4固定支撐，而1變?yōu)橐苿?dòng)支架。3）電機(jī)2反轉(zhuǎn)，絲杠3帶動(dòng)支撐架1沿滑道向前運(yùn)動(dòng)，擦洗支撐機(jī)構(gòu)4轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭ㄖ螜C(jī)構(gòu)；當(dāng)支撐架1的A端到擦洗支撐機(jī)構(gòu)4時(shí)，停止運(yùn)動(dòng)。4）重復(fù)布驟1。3.2 控制結(jié)構(gòu)在擦洗支撐機(jī)構(gòu)4和支架1上安裝行程開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)1和5的停轉(zhuǎn)和正、反轉(zhuǎn)，同時(shí)加裝氣體控制閥，實(shí)現(xiàn)吸盤(pán)8和9的交替吸附。其控制過(guò)程示意圖如2所示：圖2 控制過(guò)程控制過(guò)程簡(jiǎn)述：1）單片機(jī)讀取遙控器無(wú)線信號(hào)，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)爬行。2）單片機(jī)讀取無(wú)線電信號(hào)，根據(jù)讀取的信號(hào)，經(jīng)判斷，轉(zhuǎn)入不同

11、的子程序，控制兩個(gè)電機(jī)的先后工作順序和正反情況。4 理論設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 真空吸附力計(jì)算圖3 真空吸附系統(tǒng)新型壁面清洗機(jī)器人采用真空吸附方式，單吸盤(pán)雙風(fēng)機(jī)吸附結(jié)構(gòu)，吸盤(pán)由橡膠和鋼板支架構(gòu)成，吸附機(jī)構(gòu)依靠風(fēng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)將空氣由吸盤(pán)腔內(nèi)抽出，在吸盤(pán)腔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，依靠吸盤(pán)的內(nèi)外壓差將清洗機(jī)器人吸附在工作壁面上，吸附力可由下式求出，即 （1）式中：Pa為大氣壓強(qiáng)，Pc為吸盤(pán)腔內(nèi)的壓強(qiáng)，A為吸盤(pán)有效密封面積。吸盤(pán)腔內(nèi)的壓力值可通過(guò)吸附機(jī)構(gòu)的氣流量平衡式推導(dǎo)，即 （2）式中：Q1為工作風(fēng)機(jī)的抽氣量；Q2為輔助風(fēng)機(jī)的泄漏量；Qm必為密封氣囊與壁面間的縫隙泄漏量。 （3）式中：為動(dòng)力粘度；為密封氣囊與壁面間的縫

12、隙高度；為空氣質(zhì)量密度；P為吸盤(pán)腔內(nèi)外壓差；rl，r2為密封氣囊在有效密封寬度下的內(nèi)外徑。4.2幕墻清洗機(jī)器人附著的力學(xué)分析雖然幕墻清洗機(jī)器人上與壁面接觸的清洗頭、附著裝置和驅(qū)動(dòng)裝置具有局部柔性，但總體看來(lái)，局部柔性對(duì)整個(gè)幕墻清洗機(jī)器人受力狀況影響較小，同時(shí)為了簡(jiǎn)化問(wèn)題分析，在建立力學(xué)模型前，做以下合理假設(shè)。(1) 剛體假設(shè)即認(rèn)為幕墻清洗機(jī)器人總是剛體。(2) 對(duì)稱假設(shè)即認(rèn)為幕墻清洗機(jī)器人在水平方向所受的力總是對(duì)稱的。由上述假設(shè)，幕墻清洗機(jī)器人的受力狀況可簡(jiǎn)化為平面力系。設(shè)幕墻清洗機(jī)器人以速度v向上沿幕墻做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其受力情況(為簡(jiǎn)化分析，忽略了阻力的作用)，如圖4所示。O1點(diǎn)為機(jī)器人的翻

13、倒支撐點(diǎn)，由剛體假設(shè)，該點(diǎn)即機(jī)器人與壁面接觸的最低點(diǎn)當(dāng)發(fā)生翻倒失效時(shí)，機(jī)器人繞該點(diǎn)發(fā)生翻倒。其平衡條件如下： （4）將圖中各參數(shù)帶入得： （5）式中(G-機(jī)器人的重力（N）；P-等效附著力（N）；N-幕墻對(duì)機(jī)器人的等效反力（N）；F-機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)力（N），F(xiàn)=N，（為摩擦系數(shù)）；M-P、N向重心O簡(jiǎn)化時(shí)，所得對(duì)O1點(diǎn)的附著力矩（Nm），M =f(P，N)，f（*）由機(jī)器人的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定；-壁面與水平面的夾角。解上述方程組即可求得平衡狀態(tài)下，機(jī)器人的各力學(xué)參數(shù)。同時(shí)也可以此對(duì)機(jī)器人的附著狀態(tài)做出判斷。在圖示的坐標(biāo)系中，機(jī)器人的重力可分解為Y軸和z軸兩個(gè)方向分量，平衡狀態(tài)下，重力的Y分量由驅(qū)動(dòng)力來(lái)

14、平衡，而重力產(chǎn)生的翻倒力矩由附著力矩M來(lái)平衡。然而，考慮到外力干擾和慣性力等因素，實(shí)際的驅(qū)動(dòng)力比上式求得的要大得多，因此，驅(qū)動(dòng)力F介于0Fmax之間。Fmax由機(jī)器人驅(qū)動(dòng)裝置與幕墻面之間的最大靜摩擦力確定，其大小與介質(zhì)摩擦系數(shù)和作用于驅(qū)動(dòng)裝置的附著力有關(guān)。同樣實(shí)際可能產(chǎn)生的附著力矩比上式求得的值要大得多，并在一定范圍內(nèi)隨外力的變化而變化，即附著力矩M介于0Mmax之間。Mmax為最大附著力矩，其大小由附著力和機(jī)器人的結(jié)構(gòu)尺寸和附著方式?jīng)Q定?？梢?jiàn)，機(jī)器人的附著狀態(tài)與參數(shù)Fmax和Mmax存在直接關(guān)系，實(shí)際值與最大值之差越大則抗干擾能力越強(qiáng)，機(jī)器人附著的穩(wěn)定性也越好。圖4 受力分析5 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與工

15、作原理本作品主要由攀爬機(jī)構(gòu)、1你機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、鉸接連桿支撐機(jī)構(gòu)、吸附機(jī)構(gòu)五個(gè)部分組成。工作原理為：通電后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)螺紋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)絲桿傳動(dòng)的同時(shí)，鉸接交叉結(jié)構(gòu)采取伸展方式來(lái)促使吸盤(pán)在換氣結(jié)構(gòu)輔助的情況下，從而達(dá)到行走的目的；絲桿傳動(dòng)也提供曲柄滑塊結(jié)構(gòu)運(yùn)行的動(dòng)力，進(jìn)而與滑塊結(jié)構(gòu)相連接的清洗裝置將對(duì)玻璃進(jìn)行清洗。同時(shí)此裝置中加入了單片機(jī)自動(dòng)控制裝置，從而完全實(shí)現(xiàn)了操作自動(dòng)化。各部分結(jié)構(gòu)的功能具體闡述如下：5.1 攀爬機(jī)構(gòu)電機(jī)清洗機(jī)構(gòu)支架支撐架絲杠圖5 攀爬機(jī)構(gòu)電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，結(jié)合支撐架和清洗機(jī)構(gòu)支架的交替吸附，即交替作為滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的支撐，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)整體的交替前行。5.2 清洗機(jī)構(gòu)如圖6

16、所示，傳動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力經(jīng)一對(duì)錐齒輪將動(dòng)力傳遞給圓盤(pán)（曲柄），并由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)清洗器沿機(jī)器的運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)回擦洗。因齒輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嵌入超越離合器，使清洗運(yùn)動(dòng)配合清洗機(jī)構(gòu)支架的前進(jìn)，而當(dāng)清洗機(jī)構(gòu)支架靜止時(shí)，清洗機(jī)構(gòu)不會(huì)隨著隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)?；瑝K曲柄超越離合器清洗毛刷圖6 清洗機(jī)構(gòu)支撐架5.3 鉸接連桿支撐機(jī)構(gòu)鉸接支架電機(jī)清洗機(jī)構(gòu)支架絲杠圖7 絞接連桿支撐機(jī)構(gòu)電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)絞接支架沿鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)合支撐架和清洗機(jī)構(gòu)支架的交替吸附，實(shí)現(xiàn)整體移動(dòng)機(jī)構(gòu)的交換支撐。5.4 換氣機(jī)構(gòu) 真空泵吸盤(pán)閥桿控制開(kāi)關(guān)2位3通閥圖8 吸附機(jī)構(gòu)真空泵產(chǎn)生的負(fù)壓，經(jīng)2位3通閥，與吸盤(pán)相通，實(shí)現(xiàn)吸盤(pán)的吸附功能。閥桿控制開(kāi)關(guān)

17、與絞接連桿支撐機(jī)構(gòu)同步運(yùn)動(dòng)，并控制兩個(gè)2位3通閥，每個(gè)閥門分別控制支撐架和清洗機(jī)構(gòu)支架的4個(gè)吸盤(pán)，從而實(shí)現(xiàn)各支撐機(jī)構(gòu)的交替吸附。6 創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用由于幕墻清洗高空作業(yè)的危險(xiǎn)性，本產(chǎn)品所設(shè)計(jì)根據(jù)安全穩(wěn)定性、以及結(jié)構(gòu)和操控簡(jiǎn)單性的原則，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)如下幾個(gè)方面： 1）仿昆蟲(chóng)攀爬動(dòng)作，采用絲杠傳輸機(jī)構(gòu)與連桿鉸接支架的升降機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)清洗設(shè)備的腿足式交錯(cuò)移動(dòng)。2）仿人工清洗習(xí)慣動(dòng)作，采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)玻璃幕墻的往復(fù)式擦洗。3）采用連桿鉸接支架的升降控制吸附機(jī)構(gòu)控制閥門的開(kāi)啟與關(guān)閉，通過(guò)單片機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)移動(dòng)、換氣機(jī)構(gòu)與清洗機(jī)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合。圖9 清洗機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)7 作品實(shí)物工作圖（a）“小蜘蛛”幕墻

18、攀爬清洗機(jī)的正視外觀圖案（b）攀爬玻璃-后視（c）攀爬玻璃-側(cè)視（d）攀爬玻璃-正視圖10 實(shí)物工作圖8 應(yīng)用前景鱗次櫛比的摩天大樓已成為現(xiàn)代城市的主要特征，由于幕墻裝飾采光好、美觀，越來(lái)越多的高樓采用幕墻裝飾。由于傳統(tǒng)人工清洗的勞動(dòng)強(qiáng)度大，且危險(xiǎn)程度高，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)用的幕墻清洗機(jī)必將有廣闊的發(fā)展前途和巨大的社會(huì)效益。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)已建造了數(shù)百萬(wàn)平方米的大型玻璃幕墻。按規(guī)定五星級(jí)飯店的玻璃幕墻每年至少要清洗4次，而全球每年的幕墻清洗產(chǎn)值高達(dá)6億美元，如此巨大的市場(chǎng)為幕墻清洗機(jī)器人發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。但是我們也應(yīng)該看到，由于清洗機(jī)器人需要在不同的工作環(huán)境中進(jìn)行工作，要滿足諸多用戶的不同需求，就目前階段而言，高樓清洗機(jī)器人的穩(wěn)定性和設(shè)備的適應(yīng)性等問(wèn)題函待完善，此外，作為一種全新的清洗概念和作業(yè)方式，它必然還要經(jīng)歷一個(gè)傳統(tǒng)方式的退出和人們對(duì)新事物的接受、認(rèn)同過(guò)程。不管起步多么艱難，清洗機(jī)器人正在逐步的切入市場(chǎng)，現(xiàn)在我們已經(jīng)看到了曙光，相信不久的將來(lái)，清洗機(jī)器人將取代人力成為清洗行業(yè)的主力軍，也必將吹響服務(wù)型機(jī)器人大批進(jìn)入市場(chǎng)的號(hào)角！參考文獻(xiàn)1 張芹主編. 幕墻工程1000問(wèn). 機(jī)械工業(yè)出版社，2006.32 胡慶偉主編. 幕墻安裝工程質(zhì)量竣工資料實(shí)例. 同濟(jì)大學(xué)出版社，2006.43 張彥化主編. 工