小型壁面清潔機(jī)器人

1、word小型壁面清潔機(jī)器人 高安柱 劉金程 包為剛 陳熠 機(jī)電工程學(xué)院 指導(dǎo)教師：曲建俊 余江 一、課題研究目的 清洗爬壁機(jī)器人的使用將大大改善工人的勞動(dòng)環(huán)境，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，具有一定的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)意義和 廣闊的應(yīng)用前景。而目前用于這方面的設(shè)備上沒有得到很好的解決，尤其在載體方式方面，世界上有很多 國(guó)家都要開展了這方面的研究工作。本工程開展了新型載體方式的清洗爬壁機(jī)器人的研究，本課題的研制 成功，將會(huì)實(shí)現(xiàn)清洗作業(yè)的自動(dòng)化，給清洗業(yè)帶來一次新的革命，也為爬壁機(jī)器人載體方式提供了一種新 的方式。 二、課題背景 傳統(tǒng)的壁面清潔機(jī)器人，吸附方式多為負(fù)壓吸附、真空吸附和磁吸附。磁吸附方式，其適用范圍窄，

2、一般不能實(shí)現(xiàn)無纜化。而真空吸附和負(fù)壓吸附，如果吸附外表有一定的障礙或不平整，其吸附效果會(huì)大大 降低。 壁面清潔機(jī)器人的研究開始向更廣泛的多學(xué)科交叉開展。其涉及更多的學(xué)科領(lǐng)域，包括建筑學(xué)、機(jī)械 學(xué)、電子學(xué)、吸附技術(shù)、控制技術(shù)等。 隨著應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，要求輕量化、小型化和清潔高效化。因此，家用或準(zhǔn)家用擦窗機(jī)器人越來越 受到重視，并呈現(xiàn)出很好的開展前景。高層建筑清洗業(yè)也會(huì)得到蓬勃開展。建筑物的清洗自動(dòng)化和現(xiàn)代化 成為開展的必然，機(jī)器人技術(shù)在此領(lǐng)域的應(yīng)用逐步會(huì)得到表達(dá)。高性能、高可靠的機(jī)器人產(chǎn)會(huì)隨著自動(dòng)化 技術(shù)、傳感器技術(shù)和無線遙控技術(shù)的迅速開展逐步應(yīng)用于各種場(chǎng)合，不久的將來，人類將從繁重的體力勞

3、動(dòng)和高危險(xiǎn)性作業(yè)中解脫出來。 三、課題研究主要內(nèi)容 本課題主要研究對(duì)象是具有清潔功能的爬壁機(jī)器人。其中，對(duì)清洗機(jī)器人的共性問題附著技術(shù)、清 洗技術(shù)進(jìn)行了較為深入的研究。 本文的主要研究?jī)?nèi)容如下： 第一、對(duì)壁面清潔機(jī)器人吸附技術(shù)進(jìn)行了研究與創(chuàng)新。在總結(jié)以前的壁面清潔機(jī)器人吸附技術(shù)的根底 上，引入全新的基于正壓吸附原理的吸附技術(shù)，將正壓原理與負(fù)壓原理相結(jié)合，使其壁面適應(yīng)性強(qiáng)，越障 更加容易實(shí)現(xiàn)。 第二、對(duì)壁面清潔機(jī)器人清洗問題進(jìn)行了研究。將其清洗方式定位為干擦與濕擦相結(jié)合的方式。干擦 即清理灰塵的功能，同時(shí)離心風(fēng)葉不斷的抽空氣，使其通過過濾網(wǎng)，又起到濾塵的作用。濕擦即有水擦洗， 有污水回水裝置。并

4、帶有濕刷抬起裝置，可將濕刷抬起，單獨(dú)進(jìn)行干擦。 第三、對(duì)壁面清潔機(jī)器人移動(dòng)方式進(jìn)行了研究。采用四輪驅(qū)動(dòng)，兩側(cè)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，可靈活前進(jìn)、后退及 轉(zhuǎn)彎。 第四、對(duì)壁面清潔機(jī)器人的整體構(gòu)型及設(shè)計(jì)原那么進(jìn)行了研究。在保證要求強(qiáng)度及要求指標(biāo)的前提下， 合理設(shè)計(jì)其構(gòu)型，力 求用最簡(jiǎn)單、最可靠且重量最輕的構(gòu)型來到達(dá)規(guī)定要求。 第五、對(duì)壁面清潔機(jī)器人的控制進(jìn)行了研究。采用無線遙控技術(shù)，發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)，接收機(jī)接收信號(hào)， 進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作。 四、 結(jié)論 一創(chuàng)新點(diǎn) 本設(shè)計(jì)采用正負(fù)壓結(jié)合的吸附方式。 螺旋槳通過槳葉異型曲面產(chǎn)生的空氣動(dòng)力與槳葉扭角向后推空氣產(chǎn)生的反作用力共同作用，產(chǎn)生 指向壁面的正壓力；內(nèi)部離心風(fēng)葉，高速旋轉(zhuǎn)

5、，將內(nèi)腔中空氣沿徑向?qū)С?，使腔?nèi)外形成一定壓差， 在外外表上產(chǎn)生指向壁面的負(fù)壓力。同時(shí)，其也起到吸塵的作用，攜帶灰塵的空氣經(jīng)過濾網(wǎng)后可將灰 塵過濾。 1 螺旋槳和離心風(fēng)葉共同旋轉(zhuǎn)，正、負(fù)壓吸附有機(jī)結(jié)合，共同作用于機(jī)器人本體，產(chǎn)生足夠大的摩 擦力來克服自身重力，使機(jī)器人吸附在壁面上。這種方式吸附力強(qiáng)，壁面適應(yīng)性好，越障容易，以能 夠彌補(bǔ)單一吸附所帶來的缺乏，到達(dá)良好吸附效果。 二特色 1. 清掃方式，采用滾刷清潔，效率及清洗效果較其他類清洗方式更好。 2. 本設(shè)計(jì)采用四輪推進(jìn)方式,其控制及運(yùn)動(dòng)靈活,操作方式,宜于操作。 3. 本設(shè)計(jì)配備干擦和濕擦兩種功能，適應(yīng)面廣。并設(shè)計(jì)有吸水刷抬起機(jī)構(gòu)，人性化

6、設(shè)計(jì)，只需用手 抬起，即可單獨(dú)執(zhí)行吸灰功能。 4. 本設(shè)計(jì)采用遙控方式控制其前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)彎，操作靈活，人機(jī)交互性好；而且可遙控控制螺旋 槳及離心風(fēng)葉的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而靈活地調(diào)節(jié)其吸附力，以適應(yīng)不同的場(chǎng)合。 5. 本設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用機(jī)械、電控等領(lǐng)域的技術(shù)，具備機(jī)、電相結(jié)合的特點(diǎn)，符合現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)開展趨 勢(shì)。 本工程在繼承傳統(tǒng)吸附方式的同時(shí)，引入正壓吸附，這不僅豐富了壁面機(jī)器人的吸附技術(shù)，彌補(bǔ)吸附 方式的缺乏，同時(shí)也對(duì)吸附技術(shù)朝更深層次領(lǐng)域開展起到了推進(jìn)作用，為正壓吸附領(lǐng)域的研究奠定了一定 根底。 三工程總結(jié) 本工程的目的在于提供一種基于正負(fù)壓吸附原理的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有一定壁面適應(yīng)能力的，可以遙控 的小型

7、壁面清潔機(jī)器人。 一個(gè)實(shí)用的壁面清潔機(jī)器，要能良好的吸附于接近垂直的壁面；要有良好的移動(dòng)方式，以便于高效率 作業(yè)；要有良好的清潔方式，以便于到達(dá)徹底清潔的目的。 1. 功能要求 1可以牢固地吸附于壁面上； 2可以在有一定曲率半徑或有一定障礙的壁面行走； 3可以靈活的前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)向； 4可以到達(dá)高效率清潔的目的。 2. 根本參數(shù)如下 1根本尺寸：長(zhǎng) 400mm×寬 410mm×高 200mm； 2整體重量：6 千克； 3工作壁面：玻璃壁面和墻面； 4載體方式：正、負(fù)壓吸附原理相結(jié)合； 5移動(dòng)方式：四輪驅(qū)動(dòng)； 6移動(dòng)速度：10m/min，可調(diào) 速； 7控制方式：遙控； 8越障

8、能力：可跨越 15mm 以下的障礙。 3. 具體實(shí)現(xiàn)方案 本工程從整體上來說，分為五局部，如下所示。 機(jī)器人本體 吸附局部 推進(jìn)局部 清潔局部 控制局部 平安保護(hù)局部 正負(fù)壓相結(jié)合 四輪驅(qū)動(dòng) 干、濕擦結(jié)合 遙控 繩索牽引保護(hù) 2 圖 1 機(jī)器人本體正視圖 圖 2 機(jī)器人本體后視圖 各局部的實(shí)施方式與關(guān)鍵點(diǎn)如下： 1吸附局部 吸附技術(shù)是本工程的關(guān)鍵技術(shù)。此處采用正壓吸附原理和負(fù)壓吸附原理相結(jié)合的吸附方式。 正壓吸附，即通過在機(jī)體外外表安裝螺旋槳，通過槳葉異型曲面產(chǎn)生的空氣動(dòng)力與槳扭角向后推空氣 產(chǎn)生的反作用力共同作用，產(chǎn)生指向壁面的正壓力，通過螺旋槳傳遞到電機(jī)，進(jìn)而傳遞車體，使車輪與壁 面產(chǎn)生摩

9、擦力來克服重力，以到達(dá)吸附的目的。而且正壓吸附能降低機(jī)器人對(duì)作業(yè)外表屬性的依賴程度。 圖 3 螺旋槳正壓吸附原理示意圖 關(guān)于螺旋槳產(chǎn)生的正壓靜拉力大小可由下式計(jì)算： 圖 4 螺旋槳實(shí)物 T = 2.835 × 10 3 × P × D 3 × KRPM 2 式中： T 為靜拉力，單位為克； P 為螺旋槳的槳距，單位為英寸； D 為螺旋槳的直徑，單位為英寸； KRPM 為螺旋槳的轉(zhuǎn)速，單位為千轉(zhuǎn)/分鐘。 表 1 各型號(hào)槳靜拉力計(jì)算 編號(hào) 1 2 3 4 5 參數(shù) 槳距 P英寸 6 8 6 8 8 直徑 D英寸 13 13 14 14 15 轉(zhuǎn)速 KRPr/

10、min 8000 8000 8000 8000 8000 靜拉力 T(g 2391.7 3189.0 2987.2 3982.9 4898.9 上面表 1 列舉了幾種不同參數(shù)的螺旋槳所產(chǎn)生的靜拉力的數(shù)值。由此可以看出，只要選好一定參數(shù)的 槳，使其到達(dá)某種轉(zhuǎn)速時(shí)，即可到達(dá)所要求的靜拉力。 負(fù)壓吸附，即內(nèi)部安裝有離心風(fēng)葉，高速旋轉(zhuǎn)，將內(nèi)腔中空氣沿徑向?qū)С觯骨粌?nèi)外形成一定壓差， 3 在外外表上產(chǎn)生指向壁面的負(fù)壓力，同樣也使車輪與壁面產(chǎn)生摩擦力來克服重力，到達(dá)吸附目的。負(fù)壓吸 附技術(shù)是利用真空原理進(jìn)行吸附的，采用離心式風(fēng)機(jī)作為真空發(fā)生源，真空度通常在 2kpa15kpa 之間， 因此稱為負(fù)壓吸附。

11、圖 5 負(fù)壓吸附原理示意圖 圖 6 離心葉片實(shí)物 關(guān)于離心風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓力大小可由下式計(jì)算： 圖 7 機(jī)器人附著模型簡(jiǎn)圖 T ' = p × A 式中： T ' 為負(fù)壓力，單位為牛頓； p 為內(nèi)壓腔的壓差，即真空度，單位為帕斯卡; A 為有效作用面積，單位為平方米。 設(shè)定可到達(dá)真空度 p 為 3kpa,有效作用面積為 340mm × 340mm,那么計(jì)算得 T ' 為 231.2N。 本工程將兩種吸附方式相結(jié)合，電動(dòng)機(jī)固定在內(nèi)腔中，帶動(dòng)螺旋槳和離心風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)，正、負(fù)壓原理有 機(jī)結(jié)合，共同作用于機(jī)器人本體，產(chǎn)生足夠大的摩擦力來克服自身重力，使機(jī)器人本體吸

12、附在壁面上。而 且共同作用，將會(huì)降 低滑落、翻倒的可能性，使吸附效果到達(dá)最正確狀態(tài)。 機(jī)器人的附著模型如圖 7，計(jì)算如下： Y = F + F G sin = 0 Z = N + N P P G cos = 0 M = 0.5 L + 4h G sin( ( P N 1 2 1 2 1 2 2 2 01 2 2 L = 0 式中： G 表示機(jī)器人的重力N ； P1 表示 O1 的等效附著力N ； P2 表示 O2 的等效附著力N ； 4 表示壁面與水平面的夾角； 表示 O1OD ，由機(jī)器人的結(jié)構(gòu)確定。 表 2 電機(jī)相關(guān)參數(shù) 編 號(hào) 馬達(dá)型號(hào) 電壓范圍 KV 值(rpm/v 電調(diào)(A 電池(節(jié)/

13、槳 XYHOK-C4250-A 6v-18v 600 60 LiPoX4 XYH-W-023 表 1 中電機(jī)的外型尺寸為42.5X50mm ，出 軸為5.0X20.0(mm，重量為 195g。 N 1 表示 O1 點(diǎn)的反力N ； N 2 表示 O2 點(diǎn)的反力N ； F1 表示 O1 點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)力N ； F2 表示 O2 點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)力N ； 圖 8 主電機(jī) 圖 9 無刷電子調(diào)速器 配合電機(jī)選用無刷電子調(diào)速器，其特征及技術(shù)參數(shù)如下所示。 特 征: 無刷電子調(diào)速器主要特性和功能如下： 電調(diào)功能設(shè)定簡(jiǎn)單, 操作方便。 油門行程會(huì)自動(dòng)設(shè)定，線性極好，具有平滑細(xì)膩的手感 平安通電功能，接通電源時(shí)無論遙控器的油

14、門搖桿在任何位置均不會(huì)立即啟動(dòng)電機(jī)，防止電機(jī)突然 旋轉(zhuǎn)傷人。 防堵轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，電機(jī)出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)切斷電源防止電調(diào)損壞。 調(diào)制頻率(PWM:8KHZ 超溫保護(hù) 110。 遙控信號(hào)喪失 3 秒后自動(dòng)關(guān)斷。 可以連接編程卡，容易地設(shè)定電調(diào)的各種參數(shù)。 具有兩種設(shè)置模式以滿足不同磁鐵極數(shù)電機(jī)的要求。 a：軟模式 適合普通電機(jī)2， 4， 6 極 提供最大效率 b：硬模式 適合 6 極或更多極數(shù)電機(jī) 提供最高轉(zhuǎn)速和電流 技術(shù)參數(shù): 技術(shù)參數(shù): 產(chǎn)品名稱：HiModel 60A 無刷電子調(diào)速器 廠家編號(hào)：FLY-60A 重量: 35g 尺寸: 22×18×5mm 標(biāo)準(zhǔn)電流: 60A 5 最大

15、電流: 70A (10 秒 BEC 輸出: 無(需另配 UBEC 輸入: 2-6 節(jié)鋰電池, 或 6-16 節(jié)鎳氫電池 圖 10 機(jī)器人本體剖視圖 綜上所述：正壓力與負(fù)壓力共同作用，產(chǎn)生拉力為約為 280N，取橡膠車輪與墻面的摩擦系數(shù)為 0.3， 那么可使重量為 8.4Kg 的車體吸附于壁面。即工程所設(shè)定機(jī)器人本體重量滿足要求。 2推進(jìn)局部 這里采用四輪驅(qū)動(dòng)。機(jī)器人本體左、右側(cè)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，四輪皆可產(chǎn)生有用的摩擦力來克服重力。當(dāng)兩側(cè) 速度相同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)直線前進(jìn)與后退。當(dāng)兩側(cè)速度不同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。 前后車輪裝配圖如下圖。其中車輪外表要求齒狀掛膠處理，以增加其外表與壁面的摩擦力。 圖 11 主動(dòng)輪裝

16、配圖 6 圖 12 從動(dòng)輪裝配圖 車輪電機(jī)配制有 CSKJ 無級(jí)電子調(diào)速器，可制電機(jī)速度大小及方向，其產(chǎn)品特性及參數(shù)如下。 特 征: CSKJ 比例遙控雙向帶剎無級(jí)電子調(diào)速 器采用微處理器為控制芯片，智能化處理信號(hào)，利用軟件優(yōu)化， 提高了抗干擾能力。 剎車功能。打油門是剎車，回中，再反打油門即可倒車。前進(jìn)剎車回中后退。 運(yùn)轉(zhuǎn)平滑性。出功率為 PWM 調(diào)制，調(diào)制頻率為 3KHz，極大地提高了馬達(dá)從低速到高速的運(yùn)轉(zhuǎn)平滑性， 特別是低速時(shí)，馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)線性非常平滑。 低內(nèi)阻輸出。精心挑選的低內(nèi)阻大功率場(chǎng)效應(yīng)管，確保動(dòng)力澎湃。 技術(shù)參數(shù): 技術(shù)參數(shù): 體積：45mm x 35mm x 23mm 重量：5

17、5g 持續(xù)電流：前 75A 后 75A 瞬間峰值電流：150A 內(nèi)阻：4 毫歐-即 0.004 歐 工作電壓：5V17V BEC: 5V /1A 圖 13 CSKJ 比例遙控雙向帶剎無級(jí)電子調(diào)速器 3清潔局部 機(jī)器人本體內(nèi)部配有干擦和濕擦雙清潔結(jié)構(gòu)。 干刷旋轉(zhuǎn)時(shí)，將壁面的灰塵掃起，同時(shí)離心風(fēng)葉又起到抽氣吸塵的作用，將灰塵吸起通過過濾網(wǎng)將其 過濾收集。 濕擦為有水清洗，濕刷和海綿材料制作，帶水擦洗，污水沿壁面流下，流經(jīng)吸水輥?zhàn)訉⑺占?，并與 擠水輥?zhàn)酉鄶D，將污水?dāng)D出，回收到污水收集箱。 當(dāng)壁面只需要掃灰而不需要帶水清洗時(shí)， 可將濕刷停轉(zhuǎn)， 將吸水輥?zhàn)友夭厶穑?在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)有卡槽， 將吸水輥?zhàn)右?/p>

18、動(dòng)到卡槽內(nèi)，并用彈簧卡住固定，此時(shí)只進(jìn)行干擦洗。 7 圖 14 機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)視圖 圖 15 抬起機(jī)構(gòu)局部視圖 濕刷電機(jī)選用德國(guó)馮哈勃 Faulhaber 空心杯減速電機(jī) 2342L012， 電機(jī)通過聯(lián)軸器連接有蝸輪蝸桿減速 器減速，通過齒輪傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞至濕刷。電機(jī)參數(shù)如下。 圖 16 德國(guó)馮哈勃 Faulhaber 帶編碼器空心杯減速電機(jī) 2342L012 工作電壓: 12V 空載轉(zhuǎn)速：8100RPM轉(zhuǎn)每分鐘 減速后速：120RPM轉(zhuǎn)每分鐘 直 徑：30mm 電機(jī)長(zhǎng)度：42mm 總共長(zhǎng)度：85mm 出軸直徑：6mm 出軸長(zhǎng)度：35mm 輸出功率：17W 空載電流：75mA 堵轉(zhuǎn)電流：140

19、0mA 減速箱型號(hào)：日本定制全金屬精密行星減速箱 減速比：64：1 4控制局部 8 本機(jī)器人采用遙控控制。操作人員可在地面進(jìn)行操作。 根據(jù)實(shí)際壁面的情況來調(diào)節(jié)螺旋槳和風(fēng)葉動(dòng)力電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而提高吸附力，以適應(yīng)不同壁面要求； 也可以遙控調(diào)節(jié)其左右側(cè)推進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)向；調(diào)節(jié)濕刷和噴水的頻率，來適應(yīng)不同 壁面的清洗。 發(fā)射機(jī) 接收機(jī) 1號(hào)電子調(diào)速器 2號(hào)電子調(diào)速器 3號(hào)電子調(diào)速器 主電機(jī) 左車輪 右車輪 5平安保護(hù)局部 在垂直壁面上吸附作業(yè)時(shí)，為防止其滑落，需要有保險(xiǎn)裝置對(duì)這種意外情況實(shí)施保險(xiǎn)，可在樓頂或屋 頂提供保險(xiǎn)繩作為平安保險(xiǎn)措施。 圖 17 機(jī)器人吸附于外表的圖片 問題、

20、五、 問題、體會(huì)與收獲 壁面清潔機(jī)器人技術(shù)作為多學(xué)科交叉的特種機(jī)器人技術(shù)，尚有諸 多共性問題亟待進(jìn)一步研究。 1、機(jī)器人載體設(shè)計(jì)中的通用性技術(shù)的深入研究，如吸附技術(shù)、能源供應(yīng)技術(shù)、新材料、多傳感器 融合技術(shù)等，使壁面清洗機(jī)器人設(shè)計(jì)做到面向?qū)ο笈c通用性相結(jié)合。 2、對(duì)機(jī)器人路徑規(guī)劃器之間的問題應(yīng)作深入的研究，找到適合于機(jī)器人作業(yè)的路徑規(guī)劃方法。 3、針對(duì)壁面清潔機(jī)器人樣機(jī)應(yīng)進(jìn)一步提高其工作效率，減輕載體重量，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，以求具 有更加良好的適應(yīng)性和機(jī)動(dòng)性。 在工程進(jìn)展過程中，我們體會(huì)最深就是創(chuàng)新。所謂創(chuàng)新，既要求所做的工程要求一定的創(chuàng)新性， 要不同于以往，要有所突破，也可以有所借鑒，不僅所提

21、出來的思想要新，而且要有可行性。好的東 西保存，不好的東西舍棄，并將這些東西合理地運(yùn)用在自己的工程中去，通過一定的努力去將其實(shí)現(xiàn)。 9 這就是我們所理解的創(chuàng)新。 本工程從設(shè)計(jì)到制作的過程中，發(fā)現(xiàn)理論與實(shí)踐有較大差距。有時(shí)我們所想象出來的想法或結(jié)構(gòu)， 雖然想的很好，但是與實(shí)際脫軌。當(dāng)我們帶著沖動(dòng)而又緊張的心情，拿著辛辛苦苦畫好的圖紙來到工 廠準(zhǔn)備加工時(shí)，工人師傅往往都在看后，給我們的設(shè)計(jì)指出了很多的錯(cuò)誤，需要做較大的改動(dòng)。因?yàn)?有些零件是不合理的或根本加工不出來的。比方，我們最初的設(shè)計(jì)方案為六輪驅(qū)動(dòng)，但是從重量和結(jié) 構(gòu)穩(wěn)定性方面考慮是不合理的，所以經(jīng)師傅們指點(diǎn)改為了四輪驅(qū)動(dòng)。由此我們體會(huì)到，設(shè)計(jì)

22、零部件時(shí) 不僅要從整體上考慮，而且還要結(jié)合加工手段及工藝來設(shè)計(jì)。 對(duì)于方案確實(shí)定，充分合理的調(diào)研是很重要的。好的方案確定需要反復(fù)的調(diào)研和比擬。在最初立 項(xiàng)時(shí)，我們查閱很多論文及專利，參觀了一些基于負(fù)壓吸附的機(jī)器人，在充分了解其性能和各項(xiàng)功能 的同時(shí)，還要考慮其優(yōu)缺點(diǎn)，比方缺點(diǎn)是負(fù)壓只適合平整壁面，磁吸附適應(yīng)范圍窄，優(yōu)點(diǎn)是其吸附力 較大，技術(shù)較成熟等，對(duì)其優(yōu)點(diǎn)可以發(fā)揚(yáng)，缺點(diǎn)加以改良，保存以往負(fù)壓吸附方式的同時(shí)，與正壓吸 附相結(jié)合，以到達(dá)最優(yōu)的吸附效果，并配合有高效率干擦與濕擦機(jī)構(gòu)，組合在一起，即擬出了一個(gè)好 的方案。 在這半年的時(shí)間里，我們深刻地體會(huì)到做一件事、一個(gè)創(chuàng)新工程不容易，做出做好就更難

23、了。以 往的設(shè)計(jì)是無約束的設(shè)計(jì)，我們想到什么就可以去設(shè)計(jì)什么，但是我們的創(chuàng)新工程，是有約束的設(shè)計(jì)， 即要求其能穩(wěn)定的吸附在壁面上，并要求其整體重量盡可能的保持最輕。在前期，通過做一個(gè)簡(jiǎn)易的 裝置，將螺旋槳和離心葉片安裝上去，去實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證正壓和負(fù)壓吸附方式，吸附力的大小，并通過改良 螺旋槳的安裝方式和整體的密封方式，到達(dá)指定 吸附要求。 在工程進(jìn)展過程中，我們的指導(dǎo)老師曲建俊教授，一直關(guān)心和鼓勵(lì)著我們。當(dāng)我們束手無策時(shí)， 不知工程該從何下手時(shí)，老師給我們以靈感與啟發(fā)，鼓勵(lì)著我們?nèi)デ斑M(jìn)。當(dāng)我們遇到難攻克的問題時(shí)， 老師給我們以指導(dǎo)，啟發(fā)并引導(dǎo)我們?nèi)绾稳ソ鉀Q問題。當(dāng)我懈怠時(shí)，老師又鼓勵(lì)著我們，給我們以

24、動(dòng) 力，讓我們一直有熱情、有激情的、執(zhí)著的走下去。按慣例每?jī)芍苡幸淮我娒鏁?huì)，是我們和老師面對(duì) 面交流的時(shí)候，內(nèi)容包括前期進(jìn)展，問題探討，下一步進(jìn)展等，每一次的見面都收獲很多，從小組的 工作分配，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化到報(bào)告的撰寫，真正地學(xué)到了一些課堂上學(xué)不到的東西，進(jìn)而將其在工程 進(jìn)展中應(yīng)用與拓展。 從我們這半年的經(jīng)歷來說，多學(xué)科的交流會(huì)為我們的創(chuàng)新提供很多的靈感，會(huì)啟發(fā)我們的思維。 我們做機(jī)器人，螺旋槳?jiǎng)恿植苛私廨^少，通過與校航模協(xié)會(huì)的溝通，讓我們對(duì)其性能有了更深的了 解，包括購(gòu)置產(chǎn)品的渠道及相關(guān)信息也了解的更多。多學(xué)一些，多了解一些，不僅在我們做工程的過 程起到了很大的作用，可能會(huì)在將來的某天，

25、在做某些工程時(shí)，也能靈活地將各學(xué)科的知識(shí)運(yùn)用到自 己的設(shè)計(jì)上面去。多學(xué)科的交流也會(huì)給我們以思考，從別人的設(shè)計(jì)中去提煉粗華，去找出其缺乏之處， 這也是一個(gè)自我能力提升的時(shí)機(jī)。 總的來說，創(chuàng)新的道路并不平坦，有苦有甜。有的時(shí)候，我們跌倒了，但是不要悲傷，因?yàn)檫@種 收獲比起那跌倒來說更為珍貴，有一句話說的好，即使跌倒，也要豪邁的笑。陽(yáng)光總在風(fēng)雨后，沒有 經(jīng)歷過風(fēng)雨洗禮，就沒有日后的彩虹。我們會(huì)一直地堅(jiān)持的，執(zhí)著的走下去，因?yàn)槲覀冏孕牛孕攀?我們小組一直走下去的動(dòng)力，團(tuán)結(jié)是我們高效工作的前提，那么我們的最終的工程成果相信也必定是 一流的。 六、建議 每一個(gè)工程都涉及很多領(lǐng)域，各個(gè)學(xué)科的知識(shí)都能在工程

26、制作過程中得到應(yīng)用，那么我們就要加強(qiáng)多 學(xué)科交叉及融合。希望能提供一個(gè)多學(xué)科開展的平臺(tái)，讓學(xué)生們能在這個(gè)平臺(tái)上能夠有所收獲，互相交流 與學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。 七、結(jié)束語與致謝 一路走來，從開始的選題、立項(xiàng)到最后的驗(yàn)收和辯論，我們走得很辛苦，但是我們學(xué)到了很多東西。 雖然走過彎路，體驗(yàn)過失敗，但是我們都堅(jiān)強(qiáng)地挺了過來，在指導(dǎo)老師的指引下，在教務(wù)處及學(xué)院相關(guān)老 師的關(guān)注下，在國(guó)家、學(xué)校及學(xué)院的大力支持下，我們成功了。 在此，首先我要感謝國(guó)家對(duì)我們工程的資助，讓我們有時(shí)機(jī)去施展自己平時(shí)所學(xué)的知識(shí)，去擴(kuò)展自己 的思維。再次，要感謝學(xué)校、學(xué)院對(duì)此工程的鼎力支持，我們才 能有今天的成就。還要感謝我們的指導(dǎo)老 師曲建俊教授，沒有他平日里的悉心指導(dǎo)，沒有他對(duì)我們工程嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，我們是不會(huì)有今天