【正文】 ....................................................... 6 研究要求 .................................................................................................................. 7 2 玻璃外墻自動清潔機器人機械部分設計 ....................................................................... 7 基本問題的解決及材料的選取 .................................................................................. 7 玻璃外墻自動清潔機器人機械部分設計 .................................................................... 8 機器人的框架設計 ................................................................................................. 8 玻璃外墻自動清潔機器人腿的設計 ......................................................................... 9 玻璃外墻自動清潔機器人行走動力設計 ................................................................ 10 玻璃外墻自動清潔機器人清潔頭設計 ................................................................... 11 玻璃外墻自動清潔機器人吸附系統(tǒng)設計 ................................................................. 12 玻璃外墻自動清潔機器人機械部分總體設計 ......................................................... 12 3 玻璃外墻自動清潔機器人硬件電路部分設計 .............................................................. 14 單片機最小系統(tǒng)設計 .............................................................................................. 14 單片機 I/O 口的擴展設計 .......................................................................................... 14 系統(tǒng)系統(tǒng) PCB 設計 .................................................................................................. 14 4 玻璃外墻自動清潔機器人軟件設計 ............................................................................ 15 程序設計思路 ......................................................................................................... 15 系統(tǒng)總體程序算法流程圖 ......................................................................................... 16 玻璃外墻自動清潔機器人前進程序算法流程圖 ........................................................ 17 玻璃外墻自動清潔機器人后退、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎程序算法流程圖 .............................. 18 玻璃外墻自動清潔機器人程序設計語言 .................................................................... 18 5 調(diào)試 ......................................................................................................................... 18 調(diào)試整體方案 ......................................................................................................... 18 機械部分調(diào)試 ......................................................................................................... 18 硬件電路的調(diào)試 ..................................................................................................... 19 系統(tǒng)程序的 調(diào)試 ..................................................................................................... 20 調(diào)試結果 ................................................................................................................ 20 6 結論 ......................................................................................................................... 20 注釋 ............................................................................................................................... 22 參考文獻 ........................................................................................................................ 22 致 謝 ............................................................................................................................. 24 6 1 緒論 課題研究背景及意義 改革開放以來，中國的經(jīng)濟高速發(fā)展，在世界經(jīng)濟總量上占的比重越來越高，中國也在 2020 年成功超越日本，成為世界第二大經(jīng)濟體。 radio control。 Micro air pump。 stepper motor。有了這些設計，玻璃外墻自動清潔機器人可以說是真正做到清潔無死角。 它還具有越障功能，對于有起伏有其他裝飾材料的玻璃墻幕同樣適合，同時它還能轉(zhuǎn)彎，不光能垂直上下，還能向左向右移動真正做到清潔無死角。 可以適合全玻璃結構的建筑體以及建筑中部分的玻璃墻面的清潔工作，它可以在無人干預的情況下完成指定玻璃墻面的清潔，替代傳統(tǒng)的人工室外清理 ,。 玻璃外墻機器人主要是由鋁合金搭建主框架 ， 這樣可以在不降低機器人強度的情況下減輕重量。由于限于實驗室條件以及對設計思路可行性的不確定性，所以決定先做一個驗證機，即驗證方案的可行性和對后期產(chǎn)品的設計提供方案。1 本科畢業(yè)論文（設計） 題 目： 玻璃外墻自動清潔機器人（驗證機） 學 生： 王雷 學號： 202040620331 學 院： 物理與電子科學學院 專業(yè)： 電子信息科學與技術 入學時間： 2020 年 9 月 15 日 指導教師： 丁智勇 職稱： 講師 完成日期： 2020 年 4 月 20 日 2 誠 信 承 諾 我謹在此承諾：本人所寫的畢業(yè)論文《玻璃外墻自動清潔機器人（驗證機）》均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔。 承諾人（簽名）： 2020 年 4 月 20 日 3 玻璃外墻自動清潔機器人（驗證機） 摘 要 ： 本文主要介紹了玻璃外墻自動清潔機器人的設計背景、設計思路、制作過程 、工作原理、驗證過程以及使用方向。 玻璃外墻機器人在制造過程中主要使用了以下器件和材料，方管鋁合金，自攻螺絲釘，鋁板， DC5V步進電機，超大吸盤，微型抽氣機， 8mm絲桿， 5mm空氣導管，無線模塊，5V直流電源模塊， 74HC595以及單片機。機器人鋁合金結合部以鋁片加自攻螺絲釘加固，運動部分使用 8mm絲桿加 齒輪以控制運動，動力則采用 DC5V 步進電機的轉(zhuǎn)動帶動機器人運轉(zhuǎn)，在工作時，以微型抽氣機抽出超大吸盤內(nèi)的空氣以使機器人吸在玻璃墻幕上，整個機器人使用 51單片機來控制驅(qū)動，使用 74HC595對單片機的 I/O口進行擴展，機器人用 220V交流電轉(zhuǎn) 5V直流電源模塊供電，以確保步進電機能達到額定電流，提供強勁的動力，再用無線模塊控制機器人的狀態(tài)，使得機器人穩(wěn)定有序的工作。使用玻璃外墻 自動清潔機器人可以最大化的降低人的危險和勞動強度，提高工作效率，降低成本。玻璃外墻自動清潔機器人的清潔頭同樣使用步進電機控制，可以隨工作環(huán)境的不同而隨意的更改方向和高度。 關鍵詞： 單片機；步進電機吸盤；微型抽氣機；玻璃外墻；無線控制；機器人； 74HC595 Glass wall automatic cleaning robot (demonstrator) Abstract： This paper describes the automatic glass wall cleaning robot design background, design ideas, production process, the working principle, the verification process and the use of direction. Limited to laboratory conditions and the uncertainty of the feasibility of the design ideas, So I decided to do a validation machine to verify the feasibility and the latter part of the product design program. Glass wall of robots in the manufacturing process, the main use of the following devices and materials, square tube aluminum alloy, selftapping screws, aluminum, the DC5V stepper motor, oversized cups, mini air pump, 8mm screw, the 5mm air ducts, the wireless module 5V DC power supply module, 74HC595 microcontroller. The glass exterior robot main structures the main frame is made of aluminum alloy to reduce the weight, so that in case the robot does not reduce the strength of. Robot aluminum alloy junction of aluminum and selftapping scr