【正文】 走方式有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）由于沖角的作用，能登上較高的臺(tái)階 （ 2）履帶有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)力，適合在階梯上移動(dòng) （ 3）能夠原地旋轉(zhuǎn)，所以適合在狹窄的屋內(nèi)移動(dòng) (4）因重心低而穩(wěn)定性較好 圖 23 履帶式機(jī)器人 履帶式行走機(jī)構(gòu)廣泛用在各類建筑機(jī)械及軍用車輛上。正因如此，步行移動(dòng)方式在機(jī)構(gòu)和控制上是最復(fù)雜的，技術(shù)上還不成熟，不適用于對(duì)靈活性和可靠性要求較高的場(chǎng)合中。 步行機(jī)器人的機(jī)構(gòu)復(fù)雜，由于其運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)模型復(fù)雜，控制難度較大。它不僅能在平地上行走，而且能在凹凸不平的地面行走，甚至可以跨越障礙、上下臺(tái)階，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，智能程度相對(duì)較高，具有輪式機(jī)器人無(wú)法達(dá)到的機(jī)動(dòng)性，具有獨(dú)特的優(yōu)越性能。配置這些車輪、履帶或者腿足使其發(fā)揮應(yīng)有的功能稱為移動(dòng)系統(tǒng)行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2 玻璃清潔機(jī)器人總體運(yùn)動(dòng)方案規(guī)劃 本次設(shè)計(jì)任務(wù)主要求是設(shè)計(jì)的機(jī)器人機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)在玻璃上行走、自動(dòng)轉(zhuǎn)向避障功能和自動(dòng)清潔功能。 壁面機(jī)器人按照移動(dòng)方式可以分為車輪式、履帶式和足 式三類。 玻璃清潔機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r和目前具有的技術(shù)水平 玻璃清潔機(jī)器人屬于壁面移動(dòng)機(jī)器人的其中一種，它的移動(dòng)承載體的相關(guān)技術(shù)在壁面移動(dòng)的相關(guān)技術(shù)中具有共性的一面。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書用紙 第 2 頁(yè) 共 46 頁(yè) 課 題研究的意義 高樓玻璃幕墻清洗機(jī)器人是 移動(dòng) 機(jī)器人的一個(gè)分支。所以迫切需要一種能代替人而且又有一定靈活性和適用性的全自動(dòng)機(jī)器裝置來(lái)完成這項(xiàng)工作，而且高樓的玻璃幕墻一般情況下面積較大，大多數(shù)處于幾十米甚至位于上百米的 高處，而且周圍又無(wú)可攀援的支架，這就使得對(duì)玻璃幕墻的清洗成為一項(xiàng)繁重、高危險(xiǎn)、耗資的工作。因此 ,面對(duì)市場(chǎng)對(duì)于清洗玻璃建筑的巨大需求 , 市場(chǎng)上目前投入使用的少量玻璃清潔機(jī)器人 ,技術(shù)上仍然存在許多的問(wèn)題 ,例如 :避障時(shí)機(jī)器人的轉(zhuǎn)彎半徑過(guò)大 ,機(jī)器人無(wú)法清洗機(jī)器人邊緣經(jīng)過(guò)的玻璃墻面 ,機(jī)器人輪子傳動(dòng)軸徑向力過(guò)大等問(wèn)題 ,因此開發(fā)一款用于自動(dòng)清洗玻璃幕墻的滿足市場(chǎng)需求的實(shí)用玻璃清潔機(jī)器人已經(jīng)成為科研人員工作的重點(diǎn)。s two front wheels adopts embedded direct drive device, in the robot walking straight and normal provide certain traction force for robot, in the robot meet with obstacles is a motor forward, a motor reversal, realize zero turning radius turn of the robot. Cleaning mechanism is barrel type, provided by the drive motor power, and the middle without retarding mechanism, namely the rattler at the same speed with the speed of the drive motor. Through innovative designing based on the existing solutions, makes the designed glass cleaning robot can meet the needs of users, to expand its market prospects. Key words: wheel； glass； rattler； embedded direct drive device； pros and cons go III 目 錄 1 引言 .................................................... 1 課題研究的背景 ........................................................ 1 課題研究的意義 ........................................................ 2 玻璃清潔機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r和目前具有的技術(shù)水平 .......................... 2 2 玻璃清潔機(jī)器人總體運(yùn)動(dòng)方案規(guī)劃 ........................... 2 玻璃清潔機(jī)器人行走、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) .................................. 2 足式行走機(jī)構(gòu) ........................................................ 3 履帶式行走機(jī)構(gòu) ...................................................... 4 輪式行走、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) .................................................. 4 清洗機(jī)構(gòu) .............................................................. 7 傳 動(dòng)機(jī)構(gòu) .............................................................. 8 方案一 .............................................................. 8 方案二 .............................................................. 8 最終選用的總體方案 .................................................... 8 3 電機(jī)選型 ................................................ 9 4 玻璃清潔機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要參數(shù)計(jì)算、分 析 ............... 12 車輪設(shè)計(jì) ............................................................. 12 后輪驅(qū)動(dòng)減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................. 13 后輪驅(qū)動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 ........................................... 18 齒輪的定位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................... 20 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 ............................................... 21 電機(jī)連接軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................. 24 后輪減速機(jī)構(gòu)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................. 25 底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................................... 26 螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................. 28 吸附機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及合理性分析 ...................................... 29 5 玻璃清潔機(jī)器人穩(wěn)定性分析 ................................ 30 6 重要零件的材料選用和加工工藝的編寫 ...................... 31 軸類零件的材料選用與加工工藝分析 ..................................... 31 底盤的熱處理與加工工藝分析 ........................................... 37 減速機(jī)構(gòu)上箱體和機(jī)器人外蓋的加工藝分析 ............................... 38 齒輪的加工工藝分析 ................................................... 39 磁吸盤的加工工藝分析 ................................................. 39 IV 7 裝配干涉分析結(jié)果 ....................................... 39 8 玻璃清潔機(jī)器人總裝配圖 .................................. 40 9 結(jié) 論 ................................................... 41 謝 辭 ................................................... 42 參考文獻(xiàn) .................................................. 43 附 錄 ................................................... 44 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書用紙 第 1 頁(yè) 共 46 頁(yè) 1 引言 課題研究的背景 在繁華的市中心區(qū)域，高層建筑越來(lái)越多，樣式多樣的摩天大樓成為現(xiàn)代都市中一道亮麗的風(fēng)景。 本文介紹了解決目前玻璃幕墻難于清洗這一難題的玻璃清潔機(jī)器人的研究 ,設(shè)計(jì) ,運(yùn)用方案 ,并把其中一種我們認(rèn)為是目前最合理 ,最具有市場(chǎng)前景的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃及分析 ,反復(fù)對(duì)方案進(jìn)行認(rèn)證 ,逐 步進(jìn)行修改及優(yōu)化 .確定玻璃清潔機(jī)器人以輪式自主移動(dòng)機(jī)器人為載體 .最終完成玻璃清潔機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)各種參數(shù)計(jì)算和分析、相關(guān)零件材料的選用及工藝分析。本次設(shè)計(jì)通過(guò)研究玻璃清潔機(jī)器人的工作原理及過(guò)程，經(jīng)過(guò)詳細(xì)的方案規(guī)劃，反復(fù)論證方案，找出一種目前技術(shù)上最成熟、最符合實(shí)際運(yùn)用的運(yùn)動(dòng)方案。 關(guān)鍵詞 ：輪式；玻璃；滾筒；嵌入式直接驅(qū)動(dòng)裝置；正反轉(zhuǎn) II Abstract Because of the influence of various factors, glass cleaning robot technology is still in its infancy in the market, there are lots of problems in practice. This design through the study of working principle and process of glass cleaning robot, through the detailed program planning, repeated demonstration project, to find out a kind of the most mature on the technology at present, the most practical use of motion scheme. Researching, designing, using the scheme of glass cleaning robot to solve the glass curtain wall is difficult to clean are introduced in this paper， and the one we think is the most reasonable, most has the market prospect of detailed planning and analysis has been made to the design, repeated authentication scheme, modify and optimize step by step. Finally determine the glass cleaning robots with wheeled autonomous mobile robot as the carrier, and finishing glass cleaning robot structure design, calculation and analysis of various parameters, material selection of parts and process analysis. This article from the travel mechanism of glass in glass wall cleaning robot, steering and automatic obstacle avoidance mechanism， automatic clean