设有卷扬机,地面支援小车等附属设施。
由于密封装置采用柔性设计,对壁面的适应能力较强,可以在瓷砖壁面或大直径圆柱面上运动,但越障和面面转换能力较差。
图 1.3 轮式负压遥控机器人 图 1.4 CLEANBOT-Ⅰ 北京航空航天大学自 1996 年以来,在国家“863”计划的大力资助下,先后研制成功了 WASHMAN、CLEANBOTⅠ、SKYCLEAN、“灵巧型擦窗机器人”、“吊篮式擦窗机器人”、 “蓝天洁宝”等系列幕墙清洗机器人样机。
前三种均为全自动清洗机器人,采用十字构型,为自主步行移动机器人,机器人运动和功能统一。
其中 3CLEANBOT-Ⅰ的纵横气缸之间有一能做微小角度转动的腰关节,以实现机器人运动方向的调整,如图 1.4 所示。
之后北航又推出蓝天洁士Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型擦窗机器人。
2000 年发展研制的“灵巧型擦窗机器人”类似于佐藤多秀研制的双车体机器人,但重量小的多,仅有 20kg。
该机器人本体结构采用具有滑动密封负压吸附装置的履带式驱动的双车体结构,能实现越障和曲面转换功能。
2001 年研制开发的“吊篮式擦窗机器人”则模拟人手擦窗的作业方式进行作业。
“蓝天洁宝”属于被动清洗机器人,使用大面积负压吸盘吸附,利用风机产生真空,结构简单,工作效率高,具有很高的实用价值。
香港大学和内地大学合作,研制了一系列高楼清洗爬壁机器人。
Cleanbot-Ⅰ采用北航机器人原型,Cleanbot-Ⅱ采用了一种仿坦克的爬壁机器人原型设计。
该机器人采用多个转盘组成的吸附机构和单链条爬行及转向机构,可以在玻璃幕墙和船壳等墙面上连续爬行,并有一定的越障能力。
1.3 高层建筑外墙清洗机发展趋势 由于清洗工作环境及任务的特殊性,清洗爬壁机器人的总体设计要求相当苛刻。
其总的设计原则是:减轻重量,降低造价,安全可靠,能适应多种建筑物表面,且要有足够高的清洗效率。
从清洗机的工作环境来看,其主机可能有两个发展方向: 其一:适用于平整瓷砖和玻璃幕墙清洗,它结构简单,易于控制,属小型轻量化。
其二:适用于复杂墙面,如阶梯墙面,壁面多窗户的壁面清洗,它的结构、动作、控制都很复杂。
其三:以壁面机器人为载体,配以专用的清洗机构,可以适应不同壁面机构。
1.4 课题的研究设想 参阅相关产品的技术资料,高层建筑外墙清洗机主要由伺服悬吊系统、清洗主机和由计算机控制系统组成,设计中应考虑为清洗提供足够的压墙力、刷洗部件设计、清洗液的喷洒和脏液体的收集、对左右边缘和上下行程的识别、行走机构和转位机构的设计,进行必要的设计计算。
4 第 2 章 清洗机器人总体方案设计2.1 对楼顶楼面的实际考察 在接受课题之后,为了顺利地完成我们的毕业设计任务,我们参观了哈尔滨几处典型的高层建筑。
并且查阅了多种关于高层建筑和以往对建筑物的清洗的相关资料,其中大部分是难以人工清洗的,因此设计开发高层建筑外墙清洗机是非常必要的。
2.1.1 楼面结构考察 参观调查得到初步方案,清洗机主要由楼顶的随动小车和清洗主机部分组成,并且采用单片机控制。
楼顶的随动小车在楼顶上预装的轨道上行走,可使悬吊的清洗机部件实.