爬墙机器人.docVIP

1.绪论 1.1 爬壁机器人概述 爬壁机器人是极限机器人的一个分支，主要在壁面或顶部进行移动作业。由于现代社会中，有许多场合必须采取良好的安全防护措施才能实施作业，如：原子能发电站中强发射线下的作业，海底石油勘探等深水作业，灾害时的消防救援作业等，这些工作对于国民经济发展的重要性与日俱增。而爬壁机器人作为其中的主要开发项目得到了蓬勃的发展。目前，国内外已经有相当数量的爬壁机器人投入现场作业，主要应用于以下几个方面： 核工业 对核废液贮管进行视觉检查、测厚及焊缝探伤等； 石化工业 对圆形大罐或球形罐的内外壁面进行检查或喷砂除锈、喷漆防腐等； 建筑行业 用于喷涂巨型壁面，安装瓷砖并对瓷砖、玻璃壁面进行清洗等； 消防部门 用于传递救援物资、进行救援工作等； 造船行业 用于喷涂船体或轮船内壁等； 电力行业 对电站锅炉水冷壁管壁厚度的测量等。 随着城市建设的发展，越来越多的高层建筑出现在大都市中，并成为城市现代化的基于采光和美观的缘故，许多高层建筑都以玻璃幕墙或其他幕墙为外装饰，但也因此带来了建筑物幕墙的清洗问题。高大建筑物的幕墙清洗是一项繁重而危险的工作。国内外目前使用的方法主要有三种，一种是用绳索直接吊挂清洁工(俗称蜘蛛人)在幕墙上作业，这种方式危险性很大；第二种是靠楼顶轨道车和升降平台承载清洁工进行玻璃窗和壁面的清洗，但这种方式未能根本消除工人的危险，而且系统成本极高；第三种是用安装在楼顶的轨道及吊索系统将擦窗机对准窗户进行自动擦洗。如果采用第三种方式，除了成本高以外，还要求在建筑物设计之初就要将擦窗系统相应结构考虑进去，从而限制了这种方式的使用。目前，玻璃幕墙的清洗主要还是采用人工清洗，国内几乎所有的玻璃幕墙均采用这种方式进行清洗。目前，这种清洗方式存在的缺点不足如下： 作业周期长，工作效率低。如果人工清洗高层建筑，势必影响清洗效率和影响清洗的质量； 费用高，易出事故。清洗时人工高空作业，安全性差，而且必须付给清洗工人相应的高费用。 随着机器人技术的发展，使得高层建筑幕墙清洗自动化成为可能。对于高层建筑物的幕墙清洗，特别是复杂幕墙的清洗，最好的解决办法是用可在幕墙壁面自由爬行的移动机器人。若能研制成功这类高层建筑幕墙清洗机器人，则不仅能消除人员的高空作业危险和大幅度提高工作效率。另外，由于清洗时间大大缩短，能极大地降低作业费用。 谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载说明书，我这里还有一个压缩包，里面有相应的word说明书和CAD图纸（零件图、毛坯图、夹具体、装配图）及机械加工工艺卡片。下载后请留上你的邮箱号或QQ号或给我的QQ留言：359615001。1154454794我可以将压缩包送给你。欢迎朋友下次光临！ 1.2 壁面清洗的发展阶段 迄今为止，高大建筑外壁面的清洗方法大致经历了三个阶段: 第一阶段：人工清洗 这种方法的主要特征是:清洗工人被楼顶放下的一根绳子悬在空中，手持水桶或水管对外壁面进行清洗，通常又被称为蜘蛛人清洗。这种方式极其危险，效率也最低。 第二阶段：半机械化清洗 这种方法的主要特征是:清洗工人站在从楼顶放 下的吊篮中对外壁面进行清洗，吊篮通常配有自动提升装置。通常有两种情况： 自动提升装置安装在吊篮上，靠清洗工人自己操作使吊篮升降，这种方式的设备通常比较简陋，卷扬系统的控制性能差，楼顶支撑设备只能人工搬动、调整，使用极其不便； 在楼顶装有大型悬胃吊车，通过楼顶工作人员来操纵缆车的升降，然而这种大型悬臂吊车通常过于庞大，只能在建楼时一次性固定到楼顶上，无法搬运，适应性差。 第三阶段：全自动化清洗 这种方法的主要特征是:空中没有工作人品仅依靠楼顶或地面的工作人员遥控操作，这种清洗设备通常称为高层建筑壁面清洗机器人。就目前国内外的研究情况来看，这种机器人主要分为两类： 第一类是壁面轨道式，通常在建楼时就将壁面轨道安装到外墙壁面上，当进行外壁面清洗作业时，通过固定在楼顶的悬臂吊车装置拖动使清洗机器人沿着壁面导轨上下运动来完成清洗工作，然而安装在外墙壁面的轨道却限制了高楼的结构并大大地影响了整体建筑的外观，同时也限制了清洗机器人的应用范围； 第二类是真空吸附壁面清洗机器人，依靠真空吸盘将机器人吸附到外墙壁面上，通过自身的移动机构在壁面上运动来完成清洗工作，这种机器人又可分为单吸盘和多吸盘两种吸附移动方式。 1.3国内外爬壁清洗机器人的发展状况 机器人如果能够在壁面上自由地移动，并且进行作业，必须具备两大基本机能：吸附功能和移动功能。因此，爬壁机器人主要是按吸附功能和移动功能来进行分类的。 爬壁机器人按吸附方式可以分为真空吸附、磁吸附、推力吸附三类。真空吸附又分为单吸盘和多吸盘两种结构形式，具有不受壁面材料限制的优点，但当壁面凹凸不平时，容易是吸盘漏气，从而使吸附力下降，承载能力降低；磁吸附又分为永