類蜘蛛旋轉(zhuǎn)型高空清洗機(jī)器人--李升華組

1、圖（1）圖（2）遙控開關(guān)無線接收塊清洗機(jī)構(gòu)越障機(jī)構(gòu)平衡機(jī)構(gòu)G1G3G2FN1FN2aF2F11.對(duì)機(jī)器整體進(jìn)行受力分析： Fx=0 , F1.sina+F2-FN1_FN2=0 FY=0 , F1COSa-G1-G2-G3=0墻壁對(duì)機(jī)器的作用力FNFN=FN1+FN2=(G1+G2+G3)tana+F22.tan a= d/ h a=arctan（d/h）a在1到5內(nèi) 當(dāng)a =5時(shí) 最小 FN2FN1,通過調(diào)節(jié)使G3增大，G2減小能提供足夠的正壓力使機(jī)器壓緊在墻體或玻璃表面上。隨著高度的降低，繩子的增長(zhǎng)，a減小FN2減小，F(xiàn)N1增大，當(dāng)FN2FN1,通過調(diào)節(jié)G3減小，G2增大，使機(jī)器重新達(dá)到平

2、衡當(dāng)a=1時(shí)，F(xiàn)N2很小，調(diào)節(jié)G2,G3的大小也能使機(jī)器處于平衡圖（3）理論計(jì)算 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要由：1、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、壓緊機(jī)構(gòu)3、清洗機(jī)構(gòu)4、平衡機(jī)構(gòu)1、如圖，類蜘蛛旋轉(zhuǎn)型清洗機(jī)器人的左右兩面的第一，第四條腿設(shè)計(jì)得長(zhǎng)短不一，清洗效果如下圖圓環(huán)所示：如圖1所示，8個(gè)圓圈為傳統(tǒng)吸盤,如圖5,6,7,8，a,b,c,d,但又具有特殊性，可根據(jù)高樓材料隨時(shí)替換，從而達(dá)到既能清洗玻璃又能清洗大理石，瓷磚等不同材料；13245768adcb2、蜘蛛身體和其中的四條腿分為兩組，5,6,7,8和a,b,c,d各一組，當(dāng)進(jìn)行清洗時(shí)，5，6，7，8會(huì)離開豎直平面，向上翹起，不會(huì)阻礙1，2，3，4部位進(jìn)行旋轉(zhuǎn)清洗工作。

3、當(dāng)一塊區(qū)域清洗完畢后， 5，6，7，8向下退,當(dāng)退到未被清洗的區(qū)域時(shí)，將自動(dòng)吸附到墻壁上，此時(shí)，蜘蛛身體開始移動(dòng)，直至移動(dòng)到合適的位置后，a,b,c,d吸附到墻壁上，5，6，7，8翹起，進(jìn)行新一輪清洗工作。圖（7）平衡機(jī)構(gòu)由供水箱，廢水箱和手臂組成。兩水箱通過電磁閥相通，電磁閥根據(jù)安裝在車輪上應(yīng)變片來控制開關(guān)。通過上下水箱中的水量匹配使機(jī)器保持上下平衡。安裝了萬向輪(一個(gè)手臂4個(gè)萬向輪)的手臂保持機(jī)器左右平衡。控制器舵機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)光敏傳感器環(huán)境光方向?qū)嶋H方向方向控制信號(hào)障礙物傳感器前進(jìn)阻力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)多輸入多輸出多輸入多輸出控制系統(tǒng)框圖控制系統(tǒng)框圖系統(tǒng)采用系統(tǒng)采用AVR單片機(jī)單片機(jī)“ATMEGA

4、16”作為核心控制，其優(yōu)點(diǎn)為：作為核心控制，其優(yōu)點(diǎn)為：1、I/O口可設(shè)為推挽輸出，輸出電流大?？诳稍O(shè)為推挽輸出，輸出電流大。2、大多數(shù)指令都是單時(shí)鐘指令，運(yùn)算速度快。、大多數(shù)指令都是單時(shí)鐘指令，運(yùn)算速度快。3、片內(nèi)集成、片內(nèi)集成A/D轉(zhuǎn)換功能，便于光信號(hào)的多級(jí)轉(zhuǎn)換功能，便于光信號(hào)的多級(jí)度取樣。度取樣。4、定時(shí)器可以工作在、定時(shí)器可以工作在CTC模式，可以立即更新模式，可以立即更新數(shù)據(jù)，便于產(chǎn)生多路數(shù)據(jù)，便于產(chǎn)生多路PWM信號(hào)。信號(hào)。、控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)PB0/T01PB1/T12PB2/N03PB3/N14PB4/SS5PB5/MOSI6PB6/MISO7PB7/SCK8RESE

5、T9VCC10GND11XTAL212XTAL113PD0/RXD14PD1/TXD15PD2/INT016PD3/INT117PD4/OC1B18PD5/OC1A19PD6/ICP120PD7/OC221PC0/SCL22PC1/SDA23PC2/TCK24PC3/MTS25PC4/TDO26PC5/TDI27PC6/TOSC128PC7/TOSC229AVCC30GND31AREF32PA7/ADC733PA6/ADC634PA5/ADC535PA4/ADC436PA3/ADC337PA2/ADC238PA1/ADC139PA0/ADC040IC1ATMEGA16123J1左前外123J2

6、左前中123J3左前內(nèi)123J4左中外123J5左中中123J6在中內(nèi)123J7左后外123J8左后中123J9左后內(nèi)123J10右前外123J11右前中123J12右前內(nèi)123J13右中外123J14右中中123J15右中內(nèi)123J16右后外123J17右后中123J18右后內(nèi)CON1CON2CON3CON4CON5CON6CON7CON8CON9CON10CON11CON12CON13CON14CON15CON16CON17CON18GNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDVCCVCCVCCVCCVCCVCCVCCVCCV

7、CCVCCVCCVCCVCCVCCVCCVCCVCCVCC舵機(jī)接口1234COM1CON4GNDTXDRXD+5VR31KLED1INGND12J19VCCINGNDINC1470uFC2104SW1+5V+5VMOSISCKMISORXDTXDXTAL1XTAL2XTAL1XTAL2Y112MC522PC422PGNDGNDGND+5VMISOMOSISCKRSTVinIC27805C51220uFC52104+5VR210KANT1C310uFR11KGND+5VRSTCJ11000uFVCCGNDGNDCON1CON2CON3CON4CON5CON6CON7CON8CON9CON10CON11CON12CON13CON14CON15CON16CON17CON18ADC1ADC2ADC3ADC4ADC0R420KR520KR620KR720KR820K12RG112RG212RG312RG412RG5+5V+5V+5V+5VGNDGNDGNDGNDGNDADC0ADC1ADC2ADC3ADC4+5