一种爬虫清洗机器人的设计.pdf

科技与创新┃Science and Technology & Innovation 2022 年 第 02 期
文章编号：2095－6835（2022）02－0180－0 安全问题：为了防止机器发生意外掉落，在机器
后面设计有电缆和安全绳。
加固问题：履带中间设有磁铁，室内玻璃上设计
有电磁铁导轨架，该导轨架可拆卸移动，也可安装一 101—外壳；102—旋转换向机构；
台一样的机器，实现双面同时清洗，大大提高清洁效 103—清洗机构；104—爬墙机构。
率。本清洗器还设有可安装的活动导杆，大大提高了 图 1 爬虫幕墙清洗机器人整体设计
灵活性。 2 爬墙机构设计
移动灵活性问题：采用双头、双履带和四伸缩杆 爬墙功能的实现是利用电磁铁原理来实现收缩，
设计，双头设计是为了解决掉头难的问题，前进后退 结合真空吸盘技术，利用压强差来实现吸附功能，同
依靠履带内的磁铁和每个活塞内设计的线圈的通断来 时设计有 2 层链齿，第一层是为了能够与齿轮啮合的
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＊［基金项目］国家大学生创新创业训练计划项目（编号：DC2021006）
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链条，第二层是为了提起吸盘，设计成链条机构有利 质清洗掉。刮杆是由橡胶材料制成，主要是对幕墙进
于链轮运动的平滑，同时还能翘起吸盘，比直接拔起 一步清洗，刮洗那些难于清洗的黏附物。擦杆是由海
吸盘还要省力，活塞筒内也设计有送气孔，利用改变 绵材料制成，主要是吸收清洗液和初步擦干水渍。
电流的方向来实现活塞运动。两种技术的结合能够更 4 电磁伸缩杆设计
快和更省力地提起吸盘，增加了机器人的灵活性。吸 电磁伸缩杆的设计是利用了电磁铁原理，通过改
盘设计采用高性能的稀土永磁材料（NdFeB，牌号 变电流大小、方向或线圈来实现伸缩功能，由于电磁
NTSP200/210），稀土永磁材料具有各向异性场 Hk 很 的响应速度非常快，而且容易调节，所有电磁技术增
强，内禀矫顽