【正文】 知道如何著手，突然有種力不從心的 感覺。 （ 3） 本文研究了無線通信系統(tǒng)該機器人通過無線通信系統(tǒng)與工作人員進行信息的相互交換。 6 總結(jié) 隨著科技的發(fā)展機器人的應(yīng)用將會越來越普及 ， 本文簡單的描述了爬壁噴涂機器人的設(shè)計方案 ,由于本人能力有限所作的只是做了一 些簡單的原理的設(shè)計和研究。 [8] 無線通信系統(tǒng) 雖然高層建筑爬壁噴涂機器人在高空作業(yè)，但是機器人的各種動作 都需要有人在地面進行操作，同時機器人在高空中的工況信息和狀態(tài)參數(shù)必需要通過無線通信系統(tǒng)傳回地面的控制系統(tǒng)由操作者來進行監(jiān)控。 另外 ， 編碼器可以通過滑輪的旋轉(zhuǎn)來精確測量出旋轉(zhuǎn)的圈數(shù) ，計算出噴涂 機器人運動距離 從而實現(xiàn)對 機器人位置的確定 [7] 。制動機構(gòu)是 對電機進行制動 的， 每次卷揚機工作時 ，應(yīng)該 首先打開制動系統(tǒng) ， 松開抱閘 ，才能實現(xiàn)卷揚機構(gòu)的轉(zhuǎn)動 。 卷揚機構(gòu) 與變頻器通過變頻器的引出線相連， 變頻器 、無線通信模塊與 PLC 之間是通過 RS485 進行通信 的。 兩條平行的槽鋼組成 了機構(gòu)的 導軌裝置 ，它 被預(yù)先安裝在 需要噴涂的 樓頂 上， 移動小車 就會 沿著這個導軌運動 。其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 鋼索卷筒移動小車斜支撐桿卷纜部件支架 圖 8 機器人樓頂?shù)跹b系統(tǒng) 移動小車包括支撐車輪、移動定位車輪、車體、支撐桿、橫梁以及滑輪等。 由圖分析得： 1 2 3 4F F F P S? ? ? ? f1 4F f F?? f2= 5F f F? 德州學院 機電工程學院 20xx 屆 機械設(shè)計制造及其 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計） 16 f3= 6F f F? 4 5 6 1 2 3F x F F F F F F? ? ? ? ? ?? 由上面兩式得 712GFP fS?? ? 當上下兩吸盤組回收時，其受力圖如下 圖所示： 圖 7 機器人下滑過程受力分析 對上圖進行受力分析可得： 52Fx F F??? 7 f 2Fy F F G? ? ?? 由上面兩式得 74GFP fS?? ? 由此可知吸盤的壓力將隨著機器人的運動狀態(tài)不同而發(fā)生變化。整個吸盤組做成一個獨立的整體，這樣方便安裝和拆卸。 (1)多唇邊是由 柔軟的橡膠材料 制作的，各唇邊之間可形成獨立的密封范圍達到了良好的密封效果 ，也可以 根據(jù)物體表面缺陷而變化，使其形狀與物體 表面完成良好的貼合 ； （ 2） 吸盤體和唇形密封體 的制作材料不同 ，吸盤體采用普通的工業(yè)橡膠，唇邊體采用具有耐磨性好、抗撕裂性能高的聚氨酯橡膠， 在提高了吸盤壽命的同時也降低了生產(chǎn)成本； （ 3）由于多唇邊的存在，增大了吸附面積，從而提高了吸盤的吸附力； （ 4） 多唇邊 自適應(yīng)吸盤具有一個球關(guān)節(jié)， 能夠使吸盤 傾斜自如，適應(yīng)墻壁表面傾角的變化，這種自適應(yīng)吸盤在實際應(yīng)用中獲得了良好的效果 [6]。針對 墻面的不平整和縫隙 等缺陷，設(shè)計 了 一種多唇邊 的 自適應(yīng)性真空吸盤。彌補泄漏 的措施通常有兩個： (a) 使用多級 真空發(fā)生器， 使泄漏的氣體能夠在 最短的時間里補充上來。 吸盤內(nèi)的真空壓力 受吸盤與被吸附 表面的貼合程度 影響，如果其 貼合 的程度很 差， 則吸盤的真空度很難 保持， 這樣就達不到吸附 的目的。 除 了吸盤的 結(jié)構(gòu)外，吸盤 的 材料也是決定其密封性能 好壞的主要因素。扁平吸 盤形狀種類很多，材料的品種也很多，很適合應(yīng)用在表面平整的物體表面上。 因為中國絕大部分工廠都有壓縮空氣源，完全有條件使用真空發(fā)生器， 所以該機器人選用多級真空發(fā)生器。 所以在抽氣量相同時 真空發(fā)生器體積小 是一種效率高的真空泵。 （ 3） 縱向前后氣缸吸盤組吸附，橫向氣缸所帶吸盤組吸附在墻壁表面上，此時該機器人本體向右移動了一步。 到這，該噴涂機器人完成了一個完整的向下的運動過程， 該動作導致的結(jié)果是整個機器人向下移動了一步，而該機器人向上移動的原理和此相似。 （ 2） 縱向前氣缸其所帶吸盤組吸附在墻壁表面上，橫向氣缸所帶的吸盤組依舊處于吸附狀態(tài)，與縱向后氣缸相接的吸盤組放開。 爬壁 噴涂機器人的爬行結(jié)構(gòu)的設(shè)計 在該噴涂機器人噴涂作業(yè)規(guī)劃中，出于安全等各方面的因素考慮， 針對不同的優(yōu)化準則設(shè)計出一種最佳的運動方案用以實現(xiàn)既定的工作方式，在本結(jié)構(gòu)中此爬壁噴涂機器人的噴涂路線采用“川”字形，其爬行機構(gòu)則通過縱向前后氣缸的伸縮實現(xiàn)上下運動至于左右移動則通過該爬壁噴涂機器人承接前后氣缸的一個橫向氣缸來實現(xiàn)。由于噴涂距離的不同，吸盤需要在任意一個直線排列 斜線排列 矩形排列 德州學院 機電工程學院 20xx 屆 機械設(shè)計制造及其 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計） 8 位置都能夠停止，所以采用鎖緊氣缸，它可以實現(xiàn)在任意位置停止并鎖緊。爬壁噴涂機器人本體 完成 的 吸附、噴涂、移動等 各種 動作 是在各 控制器的控制下 完成的 并由樓頂 的卷揚機牽引著向下滑運動。在噴涂作業(yè) 過程 中， 應(yīng) 將涂料等置于建筑物的頂部平臺上。 斜線布置噴槍時，由 于三個噴槍的相對位置很難調(diào)整，所以涂層的重疊區(qū)域不易調(diào)整，這種噴槍的排列方式很難 適用于噴涂距離不同的 噴涂作業(yè)中 。 對于這種 移動機構(gòu)， 設(shè)計有兩種噴涂的路線 ， 如圖 2： 圖 2 噴涂路線 在設(shè)定噴涂路線時 應(yīng) 先考慮移動部件的結(jié)構(gòu)。移動機構(gòu)的設(shè)計借鑒了數(shù)控機床的工作臺的工作原理，將其放置在爬壁機器人的本體上作為 噴涂裝置的移動機構(gòu)，實現(xiàn) 噴涂裝置的橫向和縱向 移動。這里可以采用氣動或液壓元件實現(xiàn)吸盤在某個方向的運動 ，即將吸盤與液壓缸或氣缸相連，通過驅(qū)動液壓缸或氣缸運動，帶動吸盤移動。 德州學院 機電工程學院 20xx 屆 機械設(shè)計制造及其 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計） 5 履帶式著地面積 較 大， 對 壁面 的適應(yīng)能力 強， 在移動過程中 能 夠 始終保持較大的吸附力 ，但對其運動路徑 和姿態(tài) 比較難以控制 ， 此移動方式 多用于磁吸附 式機器人， 如上海交大 學 所研制的除銹機器人等。但是不能盲目的 追求 盤徑 大 吸力強的大吸盤 ，大吸盤的吸力強固然 能夠有助于機器人在墻壁上牢固的吸附，但其盤徑大，遭遇壁面縫隙的等缺陷的幾率也相對較大。 經(jīng)過以上各方面的分析可以很明確的選擇真空吸附 作為 該機器人的吸附方式用以 實現(xiàn) 機器人的爬墻功能。電磁式可以避免這種狀況，它的離合比較容易，但它會消耗很大的電能電磁體的重量也比較大。 2）磁吸附。下面列出各種吸附方案的優(yōu)缺點： 1）真空吸附。其中機器人的本體方案設(shè)計包括機器人的移動方式、吸附方式、噴涂裝置 的設(shè)計 。 2 爬壁 噴涂機器人的系統(tǒng)方案設(shè)計 爬壁 噴涂機器人的技術(shù)性能指標 在 經(jīng)過了 一定時間 的考察和查閱整理 資料后，本人認真分析了目前現(xiàn)有的各種爬壁機器人和噴涂設(shè)備的優(yōu)缺點，結(jié)合現(xiàn)實的情況做了以下技術(shù)性能及要求： (1） 該方案要能夠 保證 實現(xiàn) 平穩(wěn)噴涂 使噴涂的圖 涂 層均勻； (2） 本設(shè)計方案能夠 適于噴涂較大 的 平面； (4） 高層建筑噴涂機器人要求通過無線通信 控制 由人工進行遠程控制 ； (5） 該機體的 加工 制作 要盡量使用標準件，對于非標準件，應(yīng)盡量是加工工藝簡單 ； (6) 該 機體 的 裝配 和操作要簡單容易，使普通工人在培訓之后即可熟練操作 。 現(xiàn) 在 市場上 廣泛應(yīng)用的 噴涂設(shè)備按照自動化程度 的高低 可分為：手動噴涂設(shè)備 、半自動噴涂設(shè)備和全自動噴涂設(shè)備三種 [2]?？傊S著科技的發(fā)展機器人的應(yīng)用將會得到越來越快的發(fā)展。可以用機器人來代替 人類 去 從事各種危險 的、 重復(fù)的 、單調(diào) 的及工作環(huán)境比較危險的工作，這將是社會發(fā)展的 趨勢。 隨著科技的進步，爬壁機器人的應(yīng)用越來越廣泛，這使得高層建筑噴涂機器人的誕生成為了可能。 所以高層建筑壁面噴涂自動化的問題急需解決。 高層建筑物的壁面噴涂是一項量大面廣的作業(yè)， 在我國高空作業(yè)最原始的方法是通過架設(shè)腳手支架，讓工人攜帶噴涂工具和涂料依次進行噴涂作業(yè)，一個噴涂項目完畢后再拆除腳手支架，然后進行下一個項目的噴涂作業(yè)。多年來，許多城市的環(huán)境清理工作引起人們的越來越多的關(guān)注重視。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 指導教師評閱書 指導教師評價： 一、撰寫（設(shè)計）過程 學生在論文（設(shè)計）過 程中的治學態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計 ）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格