高层玻璃幕墙清洗机器人设计与分析

发布时间：2018-04-22 19:26

  本文选题：高层玻璃幕墙 + 清洗机器人　； 参考：《山东科技大学》2017年硕士论文

【摘要】：随着现代化建设的快速推进,高层建筑愈来愈多,针对高层建筑壁面的清洗业也不断发展。高层玻璃幕墙清洗机器人在改善工人作业环境、提高作业效率和降低清洗成本方面具有重要的现实意义和广阔的应用前景。本文分析了当前壁面清洗机器人的设计特点和研究趋势,开发了高层玻璃幕墙清洗机器人。提出了高层玻璃幕墙清洗机器人总体设计方案,该清洗机器人采用框架式移动方式,配合多组真空吸盘实现交替吸附,并采用滚刷配合中性清洗液实现清洗作业。在分析了清洗机器人本体爬壁安全性的基础上,提出了机器人本体的抗滑落条件和抗倾覆条件,设计了机器人爬壁系统和清洗系统,并建立了清洗机器人本体的三维模型。运用有限元分析软件ANSYS Workbench分析了最不利静力风荷载下清洗机器人本体结构的静态特性,并对清洗机器人本体进行了模态和谐响应动力学分析,针对前期的分析结果,提出了机器人本体部分零部件的优化目标和方案,并对优化后整体结构进行了静力学和动力学分析。根据清洗机器人本体结构形式,确定了机器人系统所需的主要元器件的型号,并设计绘制了清洗机器人的气动原理图,针对清洗机器人所需实现的具体功能,对机器人本体控制系统进行了硬件选型和软件设计。根据清洗机器人的作业特点和作业环境,对机器人清洗作业的运动和路径进行了规划。
[Abstract]:With the rapid development of modernization, there are more and more high-rise buildings. High-rise glass curtain wall cleaning robot has important practical significance and broad application prospect in improving workers' working environment, improving work efficiency and reducing cleaning cost. In this paper, the design characteristics and research trend of the current wall cleaning robot are analyzed, and the high-rise glass curtain wall cleaning robot is developed. The overall design scheme of glass curtain wall cleaning robot is presented in this paper. The cleaning robot adopts frame type moving mode, realizes alternate adsorption with multiple sets of vacuum suckers, and uses roller brush and neutral cleaning liquid to realize cleaning operation. Based on the analysis of the safety of the cleaning robot body, the anti-sliding and anti-overturning conditions of the robot body are put forward, the robot climbing system and cleaning system are designed, and the three-dimensional model of the cleaning robot body is established. The static characteristics of the cleaning robot body structure under the most unfavorable static wind load are analyzed by using the finite element analysis software ANSYS Workbench, and the modal harmonious response dynamics analysis of the cleaning robot body is carried out. The optimization goal and scheme of robot body parts are put forward, and the statics and dynamics analysis of the optimized whole structure is carried out. According to the structure form of cleaning robot, the model of the main components needed in the robot system is determined, and the pneumatic principle diagram of the cleaning robot is designed and drawn, aiming at the specific functions of the cleaning robot. The hardware selection and software design of the robot ontology control system are carried out. According to the operation characteristics and working environment of the cleaning robot, the movement and path of the cleaning robot are planned.
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP242

【参考文献】

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本文编号：1788581