高樓清洗機機電系統(tǒng)設計【外墻面 玻璃等表面】

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This paper briefly wall-climbing robot based on the research status, based on 2D software, CAD, four-wheel vacuum on wall-climbing robot body bodies were designed, carried out on some key satisfied with the design calculation and checking terms, focusing on the mobile climbing robot structure, adsorption structure and drive system design and calculation. This designed wall-climbing robot car with four-wheel-type shape of the structure, simple structure;By pressure adsorption,robot using the pressure generated by the propeller on the compressed air pressure in the surface,avoiding the clear limitations of the robot on the wall,reducing the difficulty of control;Washing machine is suspended by a servo system, cleaning host and consists of computer control system;The cleaning of the unmanned, automatic cleaning, automatic water supply for automatic washing liquid, single chip control system, operating only through the keyboard to manipulate the work of the washing machine in the cleaning process, the washing machine to automatic edge recognition, according tothe building floor wash for vertical or horizontal wash;Rear-wheel drive, a motor to drive the two rear wheels, rear wheel drive the front wheels to complete the robot to walk, use of the spur gear transmission device as reducer;Roof supply; robot walk a straight line can be horizontal or vertical surface. The higher the cleaning efficiency of the machine a good cleaning effect. Key words: Cleaning Robot；Reducer Design；Pressure Adsorption Mode；MCU Control；Gear mechanism；Motor control；Scrub； Ⅱ 目　　錄 摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ Abstract ………………………………………………………………………………Ⅱ 第1章 緒論………………………………………………………………………………1 　　1.1 課題研究的目的和意義…………………………………………………………1 　　1.2 課題研究現(xiàn)狀及分析……………………………………………………………1 　　 1.2.1 國外壁面清洗機器人研究現(xiàn)狀……………………………………………1 　　 1.2.2 國內壁面清洗機器人研究現(xiàn)狀……………………………………………2 　　1.3 高層建筑外墻清洗機發(fā)展趨勢…………………………………………………4 1.4 課題的研究設想…………………………………………………………………4 第2章 清洗機器人總體方案設計…………………………………………………5 2.1 對樓頂樓面的實際考察…………………………………………………………5 2.1.1樓面結構考察……………………………………………………………5 2.1.2 樓頂?shù)膶嶋H考察……………………………………………………………5 2.2 清洗機器人的總體方案…………………………………………………………6 2.3 清洗機器人清洗系統(tǒng)方案………………………………………………………7 2.4 清洗機器人爬壁系統(tǒng)方案………………………………………………………8 2.5 清洗機器人控制系統(tǒng)方案………………………………………………………8 2.5.1設計的基本原則……………………………………………………………8 2.5.2可供選擇的設計方案………………………………………………………8 2.5.3方案的分析…………………………………………………………………8 2.6 其它部分方案……………………………………………………………………9 2.6.1材料選擇……………………………………………………………………9 2.6.2 輪的潤滑問題………………………………………………………………9 2.6.3 軸承的潤滑問題……………………………………………………………9 2.7 本章小結…………………………………………………………………………9 第3章 清洗機器人清洗系統(tǒng)設計…………………………………………………10 3.1 清洗機器刷洗部分設計…………………………………………………………10 3.1.1 盤刷設計……………………………………………………………………10 3.1.2 滾刷設計……………………………………………………………………11 3.1.3刷洗部分所用彈簧的設計…………………………………………………11 3.2 內空心軸設計……………………………………………………………………12 3.3 清洗機主機滾輪的設計計算……………………………………………………13 3.4 主機上傳感器及行程開關的選擇………………………………………………13 3.5復合纜的結構設計………………………………………………………………14 3.6 本章小結…………………………………………………………………………14 第4章 清洗機器人風壓系統(tǒng)設計…………………………………………………15 4.1 采用風壓的意義…………………………………………………………………15 4.2 基本原理…………………………………………………………………………15 4.3 氣動計算的原始數(shù)據(jù)與技術要求………………………………………………15 4.4 風壓部分力學計算………………………………………………………………16 4.5 本章小結…………………………………………………………………………16 第5章 清洗機器人主要零件設計…………………………………………………18 5.1 直齒輪副的設計計算……………………………………………………………18 5.1.1 齒輪的設計計算及強度校核………………………………………………18 5.1.2 齒面接觸疲勞強度計算…………………………………………………20 5.1.3 齒根抗彎疲勞強度驗算……………………………………………………21 5.1.4 齒面靜強度計算……………………………………………………………22 5.1.5 齒根（抗彎）靜強度驗算…………………………………………………23 5.2 錐齒輪副的設計計算……………………………………………………………24 5.2.1 基礎尺寸確定……………………………………………………………24 5.2.2 確定載荷系數(shù)K…………………………………………………………25 5.2.3 齒面接觸疲勞強度計算…………………………………………………25 5.2.4 齒根抗彎疲勞強度計算…………………………………………………26 5.3 本章小結…………………………………………………………………………26 第6章 清洗機器人控制系統(tǒng)設計…………………………………………………28 6.1 控制部分的基本組成……………………………………………………………28 6.2 控制部分工作原理………………………………………………………………29 6.3 驅動部分工作原理………………………………………………………………30 6.4 控制軟件的實現(xiàn)…………………………………………………………………30 6.4.1 主機+POD組合……………………………………………………………30 6.4.2 雙平臺………………………………………………………………………31 6.5 軟件的結構………………………………………………………………………31 6.5.1 軟件的主體結構……………………………………………………………31 6.5.2 軟件功能模塊的劃分………………………………………………………31 6.6 控制系統(tǒng)軟件程序的實現(xiàn)………………………………………………………32 6.6.1 伺服懸吊系統(tǒng)部分………………………………………………………32 6.6.2 清洗機主機部分…………………………………………………………32 6.7 本章小結…………………………………………………………………………33 結論………………………………………………………………………………………34 參考文獻 ………………………………………………………………………………35 致謝………………………………………………………………………………………37 附錄………………………………………………………………………………………38