1、部的两个吸盘交替抬起和吸附可实现跨越水平窗框障碍运动。爬壁机器人的发展趋势驱动传感控制等硬软件技术的发展极大推动了爬壁机器人技术的发展，实际应用的需求也对爬壁机器人的发展提出了挑战，爬壁机器人的发展趋势归结起来主要有以下几方面新型吸附技术的发展。吸附技术直是爬墙机器人发展的个瓶颈。它决定了机器人的应用范围。爬壁机器人的任务由单化向多功能化方向发展。过去所研制的爬壁机器人大多用于清洗喷涂检测等作业，作业任务往往只局限于单的任务。小型化微型化是当前爬壁机器人发展的趋势。在满足功能要求的前提下，体积小质量轻的机器人可较小能耗，具有较高灵活性，并且在些特殊场合也需要机器人具有较小的体积。由带缆作业向无缆化方向发展。由于爬壁机器人的作业空间般都较大，带缆作业极大限制了机器人的作业空间。所以，无缆化成为现在和未来爬壁机器人的发展趋势。课题的目的及意义。

2、以到达的恶劣环境下代替人工作业的机器人。如海底资源的勘测开发空间人造卫星的收发战场上的侦察和排险核放射场所的维护高层建筑的壁面清洗灭火救助等。作为极限作业机器人重要开发项目之的壁面爬行机器人近些年来得到了蓬勃的发展，受到了人们越来越多的重视，目前，国内外已经有了相当数量的爬壁机器人投入现场作业。主要应用如下核工业对核废液储罐进行视觉检查测厚及焊缝探伤等石化企业对立式金属罐或球形罐的内外壁面进行检查或喷砂除锈喷漆防腐建筑行业喷涂巨型墙面安装瓷砖壁面清洗擦玻璃等消防部门用于传递救援物资，进行救援工作造船业用于喷涂船体的内外壁等。国外爬壁机器人研究现状年日本大阪府立大学工学部的西亮教授成功研制出第个垂直壁面移动机器人样机，该机器人利用电风扇进气侧的低压作用作为吸附力，使机器人贴附在垂直壁面上。年他又采用单吸盘结构制作出以实用化为目标的第二代爬壁。

3、机器人本体和地面控制站之间采用电力线载波通讯方式。上述款爬壁机器人均采用单吸盘结构，弹簧气囊密封，保证了机器人具有较高爬行速度和可靠的附着能力。年研制成功的金属管防腐用磁吸附爬壁机器人，采用永磁吸附结构，靠两条履带的正反转移动来实现转弯。该机器人可为石化企业金属储蓄罐的外壁进行喷漆喷砂，以及携带自动检测系统对罐壁涂层厚度进行检测。年研制的水冷壁清洗检测爬壁机器人，呈圆弧形永磁吸附块与罐壁圆弧相吻合，提高了吸附力，也提高了作业的效率。上海大学也较早开展高楼壁面清洗作业机器人的研究，先后研制出垂直壁面爬壁机器人和球形爬壁机器人。该球形壁面爬壁机器人采用多棋盘负压吸附足独立驱动腿足行走方式，可用于不同曲率半径的球形外壁面。近年来，上海交通大学也展开了爬壁机器人的研究。设计了种自身无行走机构而依靠壁面牵引实现机器人移动的壁面清洗机器人样机。机器人。

4、机器人,气压,传动系统,控制,节制,硬件,设计,毕业设计,全套,图纸组真空吸盘。机器人本体上自带两个真空泵电池控制系统和无线通讯系统。机器人次充电可以工作约分吸附履带式爬壁机器人。其两条履带上各装有数个小吸附室，随着履带的移动，吸附室连续的形成真空腔而使得履带贴紧壁面行走。日本光荣公司研制了种多吸盘爬壁机器人，该机器人装有两。机械腿采用仿生学结构，模拟大型动物臂部肌肉的功能，为两节式，包括上下两个杆个双作用气缸，具有三个机器人,气压,传动系统,控制,节制,硬件,设计,毕业设计,全套,图纸绪论引言随着现代科学技术的飞速发展，机器人已越来越多地进入我们的生活领域，以机器人代替人类从事各种单调重复繁重危险以及有毒有害的工作是社会发展的个趋势。现代机器人般分为两大类类是工业机器人，主要指装配搬运焊接喷漆等机器人。另类是极限工作机器人，主要指在人难。

5、步态规划。机器人样机均采用欠驱动机构，减少了机器人的质量和能耗。机器人可以在墙壁天花板上爬行，以及在两个表面之间过渡爬行，也可爬越管道类的障碍物。年以来，西班牙马德里大学工业自动化研究所研制出种足式爬壁机器人。该机器人为磁吸附式，具有较大的静载荷，目的是为了工业上的应用。美国研制的采用个“腿轮”上的爬壁机器人样机，与前两种机器人相似，该机器人依靠个“腿轮”上的仿生粘性材料来吸附，该机器人质量仅有。国内爬壁机器人研究现状自年以来，在国家高技术计划的支持下，哈尔滨工业大学机器人研究所先后研制成功了采用磁吸附和真空吸附两个系列的种型号壁面爬壁机器人。年开发的用于高楼壁面清洗作业的爬壁机器人，采用全方位移动机构，机器人在原地就可以任意改变运动方向。之后开发的Ⅱ，采用两轮独立驱动方式同轴双轮差速机构，通过对两轮速度的协调控制实现机器人的全方位移动，。

6、壁机器人是移动机器人领域的个重要分支，它把地面移动机器人技术与吸附技术结合起来，其主要作用是在壁面或顶部进行移动作业。随着经济的快速发展，城市中的高层建筑越来越多，许多高层建筑都以玻璃墙或其它幕墙为装饰，因此带来了建筑物幕墙的清洗问题。对于高层建筑物的幕墙清洗，特别是复杂幕墙的清洗，最好的解决方法就是用可在幕墙壁面自由爬行的移动机器人。目前已经有很多机构研究所等设计并制造出些可以代替人工完成高层建筑清洗任务的玻璃擦拭机等，推动了清洗事业的发展，带来了相当的经济效益。此外，爬壁机器人还用于核工业对核废液储罐进行视觉检查测厚及焊缝探伤等化工工业中圆柱形大罐或球形罐的内外壁面进行检查或喷沙除锈的应用建筑行业喷涂巨型墙面壁面清洗擦玻璃等消防部门用于传递救援物资，进行救援工作造船业用于喷涂船体的内外壁等等。因此爬壁机器人研究的具有产生较好的经济效益。

7、器人样机。年俄罗斯莫斯科机械力学研究所研制出的用于大型壁面和窗户清洗作业的爬壁机器人也采用单吸盘结构。，该机器人利用风机产生真空负压来提供吸附力，吸盘腹部装有个驱动轮，机器人可在壁面全方位移动。美国西雅图的在波音公司的资助下研制出种真空吸附履带式爬壁机器人。其两条履带上各装有数个小吸附室，随着履带的移动，吸附室连续的形成真空腔而使得履带贴紧壁面行走。日本光荣公司研制了种多吸盘爬壁机器人，该机器人装有两组真空吸盘。机器人本体上自带两个真空泵电池控制系统和无线通讯系统。机器人次充电可以工作约分钟，工作范围为距遥控天线米以内，最大行走速度为，用于高大建筑物墙壁的检查工作。世纪年代初，英国朴茨茅斯工艺学校研制了种多足行走式的爬壁机器人。采用模块化设计，机器人由两个相似的模块组成，每个模块包括两个机械腿和腿部控制器。可根据任务需要来安装不同数量的腿。

8、个基本动作。主要的动作原理是以向上运动为例，假设机器人处于初始状态，即气缸呈收缩状态，端面驱动气缸伸出，让吸盘吸附在墙面，然后真空发生器工作，提供真空，这样整个机器人便可以通过真空在墙面上。接下来的动作如下释放吸盘的真空，并且缩回气缸，使吸盘脱离墙面通过吸盘的固定作用，切换纵向气缸的气路，使其活塞杆带动气缸向前移动定的距离气缸伸出，让吸盘接触墙面，并提供真空通过吸盘的固定作用后，释放的真空，缩回气缸，使吸盘脱离墙面切换纵向气缸的回路，使其带动缸身向前移动定的距离伸出气缸，并向吸盘提供真空，使其吸附墙面。从上面的动作序列可以看出，动作的结果是驱动整个机器人的躯体整体向前移动了步。向下向左向右的动作具有相同的动作原理。通过几个基本动作的组合，机器人便可以向各个方向运动。爬壁机器人的气压传动系统设计气压控制回路设计根据机器人的结构，设计气动回路。

9、，可重构能力强。机械腿采用仿生学结构，模拟大型动物臂部肌肉的功能，为两节式，包括上下两个杆个双作用气缸，具有三个自由度。稳定性好，承载能力大，利于机器人的轻量化，并能跨越较大的障碍物。除腿部端各有真空吸盘外，机器人腹部设有吸盘，使机器人具有较大的负载质量比，可达日本宫崎大学的教授研制出种具有两个旋转叶片的“飞行机器人”，利用两个旋转叶片产生的指向壁面的推力，使机器人与壁面间产生足够的摩擦力，而使机器人能够附着在壁面上。机器人装有两个的内燃机，速度为，质量为，可用于火灾等危险作业。美国密歇根州立大学研制了两种双足结构的小型爬壁机器人，均采用真空吸附方式。机器人由个移动关节和个移动关节组成运动机构，共个运动关节。采用模糊控制方式，机器人外形尺寸为高宽，质量为。机器人的步态规划采用了种有限状态机制来描述机器人的运动状态，并以此为基础建立了机器人。

10、控制的基础上实现了无线遥控。机构设计本机器人结构简单，由横纵两个垂直机构组成。横向结构分析机器人结构具有的特点是结构简单，有横纵两个垂直机构组成。横向结构实现向左向右的动作，纵向结构实现向上向下的动作。具体结构为在块有机玻璃面板的上表面纵向安装个单出驱动气缸，下表面横向安装单出驱动气缸，这样活塞杆可以自由移动，然后在纵向气缸的前后两端面分别安装块与缸身垂直的面板，并在其上安装气缸及真空发生器，真空吸盘和分别安装在端面气缸的活塞杆上，横向结构的安装形式与纵向机构致。主要运动元件是个双作用单出杆气缸和个真空吸盘。利用压缩空气作为动力源，采用单片机和电磁阀来控制和切换气源，控制双作用单出杆气缸和真空发生器工作。机器人的本体重量为，简图如图所示图机器人结构简图动作原理本机器人通过横向和纵向两组吸盘的交替吸附墙面而完成机器人的上升下降向左向右及停止。

11、图所示图气动回路选择执行元件根据机器人的动作原理，主气缸及副气缸采用双作用单活塞杆气缸。主要参数尺寸气缸内径主气缸其内径由下式计算，即式中，工作推力当时则查机械设计手册，取标准缸径，行程副气缸由于推力较小，查机械设计手册，采用的小型气缸，行程综上，取主气缸为Ⅱ型气缸，副气缸为型气缸。耗气量计算主气缸已知缸径,行程，全程需时间压缩空气量副气缸已知真空发生器过滤器吸盘的选择根据机器人在最大负载时时的重量为，选用型真空吸盘，该吸盘在真空度为时的理论吸力为，机器人行走时最少有两个吸盘工作，该吸盘可以达到工作要求。真空发生器选用型，该真空发生器的最高真空度为，耗气量为。真空过滤器用于过滤空气中和吸附表面的杂质，以保证真空发生器正常工作，选用型。选择控制元件选择类型根据系统对控制元件工作压力及流量的要求，按照气动回路原图的要求初选各控制阀如下主缸换向。

12、好社会效益的前景。课题内容及工作思路设计种简单爬壁机器人的气动回路及相应的控制硬件。先设计机器人本体的结构，根据机器人的结构特点设计气动回路，然后进步选择执行元件及控制元件，再根据机器人的动作原理选择单片机，设计无线控制电路，并编写初始化程序及动作程序。机器人的结构设计爬墙机器人在诸如核工业建筑业造船业等需要在高空作业的特殊场合有着广泛的用途。对于爬墙机器人而言完成可靠的吸附和平稳的移动是它的最基本也是最主要的功能。目前应用于实际的或文献报道的爬墙机器人的步行机构通常采用基于仿生原理的六足或四足等多足步行机构。本机器人根据实际情况采用八足步进机构。本文设计的爬墙机器人应用真空吸盘的吸附原理，采用脚步式结构设计，由气缸驱动机器人脚步的交替移动以实现在垂直表面的自由移动。该机器人机身采用有机玻璃制造，重量轻易加工。控制系统采用单片机控制，在手。

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