真空吸附式壁面清洗機(jī)器人畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、真空吸附式壁面清洗機(jī)器人畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄第一章緒論…………………………………………………×1.1課題研究背景、目的、及其意義………………………×1.2國內(nèi)外壁面機(jī)器人研究現(xiàn)狀……………………………×1.2.1國外研究現(xiàn)狀………………………………………×1.2.1國外研究現(xiàn)狀………………………………………×1.3現(xiàn)有爬壁機(jī)器人類型比較分析…………………………×第二章新型越障式-高空清潔衛(wèi)士總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………×2.1新型越障式-高空清潔衛(wèi)士的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與要求…………×2.2新型越障式-高空清潔衛(wèi)士行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)……

2、…………×2.3新型越障式-高空清潔衛(wèi)士越障系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………×2.3.1新型越障式-高空清潔衛(wèi)士腿部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)……×2.3.2新型越障式-高空清潔衛(wèi)士吸附結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)……×2.3.3新型越障式-高空清潔衛(wèi)士硬件驅(qū)動(dòng)的選擇……×2.4新型越障式-高空清潔衛(wèi)士總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章基于UnigraphicsNX的三維建模技術(shù)……………×3.1引言………………………………………………………×3.2UnigraphicsNX簡介……………………………………×3.3UnigraphicsNX建模方法……………………

3、………×3.3.1自底而上……………………………………………×213.3.2自頂而下……………………………………………×3.3.3兩種建模方式的比較………………………………×3.4新型越障式-高空清潔衛(wèi)士建模實(shí)例………………×3.4.1腿部機(jī)構(gòu)的建模……………………………………×3.4.2主要部件的裝配……………………………………×第四章機(jī)器人關(guān)鍵部分校核與有限元分析……………×4.1新型越障式-高空清潔衛(wèi)士附著技術(shù)選擇………………×4.2真空吸附機(jī)構(gòu)受力與安全性分析………………………×4.2.1抗滑落

4、條件…………………………………………×4.2.2抗傾覆條件…………………………………………×4.3腿部連桿的校核及有限元分析…………………………×4.3.1腿部連桿的強(qiáng)度校核………………………………×4.3.2腿部連桿有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化…………………×結(jié)論…………………………………………………………………×致謝……………………………………………………………×參考文獻(xiàn)………………………………………………………×附錄……………………………………………………………×第一章緒論1.1課題研究背景、目的及其意義

5、21機(jī)器人是近代電子技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息科學(xué)和傳感技術(shù)等多學(xué)科綜合性高科技產(chǎn)物，它是一種仿人操作、高速運(yùn)行、重復(fù)操作和精度較高的自動(dòng)化設(shè)備。機(jī)器人技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，不但使傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究發(fā)生根本性的變化，而且將對(duì)人類的社會(huì)生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。對(duì)于機(jī)器人的分類，目前國際上沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)^我國的機(jī)器人專家按照機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)C(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人兩大類。其中，壁面攀爬機(jī)器人是一種能夠在垂直陡壁或者高空極限位置進(jìn)行作業(yè)從而服務(wù)于人類的特種機(jī)器

6、人。目前，壁面機(jī)器人已經(jīng)在建筑業(yè)、核工業(yè)、消防部門、石化行業(yè)以及造船業(yè)等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域得到研制和應(yīng)用。隨著社會(huì)的高速發(fā)展，高層建筑越來越多，各種各樣的摩天大樓成為現(xiàn)代都市中一道亮麗的風(fēng)景，并大都采用玻璃幕墻。而許多開放性城市都規(guī)定，每年應(yīng)對(duì)高樓進(jìn)行定期清洗。長期以來，對(duì)高層建筑的清洗工作主要是由人工完成的。這種“一桶水、一根繩、一塊板”的人工作業(yè)方式效率很低，清洗一幢大樓有時(shí)要耗時(shí)數(shù)天乃至數(shù)十天，耗資巨大，而且稍有不慎就會(huì)出現(xiàn)事故，造成傷亡，“蜘蛛人”高空作業(yè)，清潔危險(xiǎn)，效率低，成本高。近幾年來，隨著科學(xué)

7、技術(shù)的發(fā)展，這種狀況巳經(jīng)有所改善。目前在國內(nèi)己經(jīng)采用升降平臺(tái)或吊籃搭載清潔工對(duì)大樓進(jìn)行清洗，或者在設(shè)計(jì)建筑的時(shí)候考慮清洗系統(tǒng)。但是這種改善的方式對(duì)建筑本身有一定的要求，起到的作用非常有限，因此，人們迫切希望能設(shè)計(jì)制造出一種可以完全代替人工完成高層建筑清洗任務(wù)的裝置。壁面清洗機(jī)器人是以清洗高層建筑為目的的壁面移動(dòng)機(jī)器人，它的出現(xiàn)將極大降低高層建筑的清洗成本，改善工人的勞動(dòng)環(huán)境，提高生產(chǎn)效率，21也必將極大地推動(dòng)清洗業(yè)的發(fā)展，帶來相當(dāng)?shù)纳鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，在其他一些工業(yè)領(lǐng)域，壁面消防機(jī)器人、壁面檢測機(jī)器人

8、、壁面噴涂機(jī)器人、壁面清污機(jī)器人等也起到代替人類在髙溫、高壓、有毒、濃煙、放射性等艱險(xiǎn)惡劣的環(huán)境中完成復(fù)雜作業(yè)的作用。因此，國內(nèi)外多家研究機(jī)構(gòu)都在積極開展此項(xiàng)研究工作。我國從1987年實(shí)施國家“863”高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃以來，把智能機(jī)器人確立為自動(dòng)化領(lǐng)域的主體之一，在特種機(jī)器人、機(jī)器人應(yīng)用工程、機(jī)器人基礎(chǔ)學(xué)科等方面取得了很大成績，壁面攀爬機(jī)器人由于其特殊的作用己越來越受到人們的重視。1.2國內(nèi)外壁面機(jī)器人研究現(xiàn)狀第一個(gè)爬壁機(jī)器人于1966年