【正文】 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，而且周圍又無可攀援的支架，這就使得對玻璃幕墻的清洗成為一項繁重、高危險、耗資的工作。這種清洗方式初 次投資成本較高，而且要求建筑物設(shè)計之初就必須考慮到擦窗系統(tǒng)的安裝，所以限制了它的使用范圍。因此 ,面對市場對于清洗玻璃建筑的巨大需求 , 市場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題 ,例如 :避障時機(jī)器人的轉(zhuǎn)彎半徑過大 ,機(jī)器人無法清洗機(jī)器人邊緣經(jīng)過的玻璃墻面 ,機(jī)器人輪子傳動軸徑向力過大等問題 ,因此開發(fā)一款用于自動清洗玻璃幕墻的滿足市場需求的實(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)。但是由于玻璃沒有自我清潔的能力，時間一長，空氣中懸浮顆粒就會吸附于玻璃外墻上，為了保證建筑外觀的整潔美觀，就需要對墻壁進(jìn)行清洗，以美化城市市容市貌。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 .................................. 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)計和主要參數(shù)計算、分 析 ............... 12 車輪設(shè)計 ............................................................. 12 后輪驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)設(shè)計 ................................................. 13 后輪驅(qū)動軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核 ........................................... 18 齒輪的定位結(jié)構(gòu)設(shè)計 ................................................... 20 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核 ............................................... 21 電機(jī)連接軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ................................................. 24 后輪減速機(jī)構(gòu)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................. 25 底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計 ......................................................... 26 螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ................................................. 28 吸附機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及合理性分析 ...................................... 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（論文）說明書用紙 第 1 頁 共 46 頁 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。 通過在已有的方案基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，使得設(shè)計出來的玻璃清潔機(jī)器人更能滿足用戶的需求，以此拓展它的市場前景。 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 ,運(yùn)用方案 ,并把其中一種我們認(rèn)為是目前最合理 ,最具有市場前景的設(shè)計方案進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃及分析 ,反復(fù)對方案進(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、機(jī)構(gòu)各種參數(shù)計算和分析、相關(guān)零件材料的選用及工藝分析。 編號： 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 說明書 題 目： 玻璃清潔機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械電子工程 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 題目類型： ?理論研究 ?實(shí)驗研究 ?工程設(shè)計 ?工程技術(shù)研究 ?軟件開發(fā) 2021年 4 月 23日 I 摘 要 由于各種因素的影響，市場上玻璃清潔機(jī)器人的技術(shù)還處于初級階段，在實(shí)際運(yùn)用中還存在諸多問題。本次設(shè)計通過研究玻璃清潔機(jī)器人的工作原理及過程，經(jīng)過詳細(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)動方案。 從玻璃清潔機(jī)器人在玻璃墻壁上的行走機(jī)構(gòu) ,轉(zhuǎn)向和自動避障機(jī)構(gòu) ,自動清洗機(jī)構(gòu)三個模塊詳細(xì)闡述了機(jī)器人系統(tǒng)的工作原理和實(shí)現(xiàn)方法 .玻璃清潔機(jī)器人的工作原理是利用兩對傳動齒輪將驅(qū)動電機(jī)上的力矩傳遞到驅(qū)動軸上 ,從而帶動兩個后輪轉(zhuǎn)動 ,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在玻璃墻壁上的自由行走 .機(jī)器人的兩個前輪均采用嵌入式直接驅(qū)動裝置 ,在機(jī)器人正常直線行走時為機(jī)器人提供一定的牽引力 ,在機(jī)器人遇到障 礙物時則一個電機(jī)正轉(zhuǎn) ,一個電機(jī)反轉(zhuǎn) ,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的零轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向 .清洗機(jī)構(gòu)為滾桶式 ,由驅(qū)動電機(jī)提供動力 ,并且中間無減速機(jī)構(gòu) ,即滾筒的轉(zhuǎn)速與驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速相同。 關(guān)鍵詞 ：輪式；玻璃；滾筒；嵌入式直接驅(qū)動裝置；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 a