1、 編號(hào): 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題 目 一種爬壁噴涂機(jī)器人的研究與設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化教學(xué)單位 德州學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 （蓋章） 二O一三年四月十日目錄摘要11緒論12爬壁噴涂機(jī)器人的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3 2.1爬壁噴涂機(jī)器人的技術(shù)性能指標(biāo)3 2.2爬壁噴涂機(jī)器人的總體方案設(shè)計(jì)33爬壁噴涂機(jī)器人的主體的設(shè)計(jì)8 3.1爬壁噴涂機(jī)器人的爬行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)8 3.2爬壁噴涂機(jī)器人的氣動(dòng)元件選擇12 3.3爬壁噴涂機(jī)器人主體的受力分析144爬壁噴涂機(jī)器人的樓頂?shù)跹b系統(tǒng)的設(shè)計(jì)175爬壁噴涂機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)186總結(jié)19參考文獻(xiàn)：20謝辭22德州學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院 2013屆

2、 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）一種爬壁噴涂機(jī)器人的研究與設(shè)計(jì)xxx(德州學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院,山東德州253023)摘要：本文針對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有爬壁機(jī)器人模型特點(diǎn)，在總結(jié)和借鑒噴涂設(shè)備的基礎(chǔ)上，提出了一種以爬壁機(jī)器人為主體，噴涂設(shè)備為輔的高層建筑噴涂機(jī)器人方案。本次設(shè)計(jì)介紹了此種高層建筑爬壁噴涂機(jī)器人的用途，結(jié)構(gòu)，及其特點(diǎn)。闡述了此種機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，并對(duì)未來(lái)該機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)做了預(yù)測(cè)。關(guān)鍵詞：爬壁機(jī)器人；噴涂；PLC；樓頂?shù)跹b1緒論1.1選題背景目的及意義隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加，現(xiàn)代城市高層建筑越來(lái)越多，在現(xiàn)代都市中各種各樣的摩天大樓成為一道亮麗的風(fēng)景。多年來(lái)，許多城

3、市的環(huán)境清理工作引起人們的越來(lái)越多的關(guān)注重視。建筑物已成為一個(gè)城市的外觀，因此建筑物表面的噴涂和裝飾建筑工作已成為人們整頓城市環(huán)境的關(guān)注重點(diǎn)。一般的高層建筑物噴涂工作均是由人工手動(dòng)完成的，但是，人工噴涂是相當(dāng)危險(xiǎn)的，高空中由于有強(qiáng)氣流的存在使人很難保持平衡，工作環(huán)境很不好 ，傷亡事故頻繁發(fā)生，而且效率很低很低。工人在有毒的艱險(xiǎn)惡劣的環(huán)境中完成這種復(fù)雜的噴涂操作，這無(wú)疑對(duì)工人的健康和生命安全造成很大的威脅。高層建筑物的壁面噴涂是一項(xiàng)量大面廣的作業(yè)，在我國(guó)高空作業(yè)最原始的方法是通過(guò)架設(shè)腳手支架，讓工人攜帶噴涂工具和涂料依次進(jìn)行噴涂作業(yè)，一個(gè)噴涂項(xiàng)目完畢后再拆除腳手支架，然后進(jìn)行下一個(gè)項(xiàng)目的噴涂作業(yè)

4、。很明顯的，這種方式很費(fèi)力、費(fèi)時(shí)，需要大量的輔助材料來(lái)搭建腳手支架。特別是對(duì)于高層建筑外墻的噴涂成本更高，而且效率太低，工人長(zhǎng)期在此環(huán)境中工作會(huì)使他們的身體有一定的損傷。而現(xiàn)在隨著科技創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展，目前我國(guó)對(duì)高層建筑外墻的噴涂工作主要是用專門的載人提升設(shè)備吊籃，將工人及噴涂工具和材料等依次懸掛于墻面附近，雖然主要還是要靠人工來(lái)進(jìn)行，但其比起最簡(jiǎn)單的方式來(lái)說(shuō)有了很大的進(jìn)步，這種方法使用的設(shè)備簡(jiǎn)單，工人手持噴槍對(duì)墻面進(jìn)行噴涂，工人的工作條件有所改善，效率有所提高，但為了工人的安全著想，還是需要一個(gè)人單獨(dú)工作，噴涂效率仍然很低，并且采用手工噴涂的涂層質(zhì)量受人為控制的因素影響比較大，如移動(dòng)噴槍的速度

5、、噴涂的距離、涂料的流量、所用的噴涂方法和工人的技術(shù)水平等。所以高層建筑壁面噴涂自動(dòng)化的問(wèn)題急需解決。解決這個(gè)問(wèn)題的最好方法就是用機(jī)器人代替工人進(jìn)行高空噴涂作業(yè)。由機(jī)器人來(lái)代替工人作業(yè)，實(shí)現(xiàn)噴涂的自動(dòng)化，這將是高空噴涂作業(yè)的發(fā)展方向。雖然在機(jī)器人工作過(guò)程中還是需要人工的操作，但是這樣已經(jīng)可以在很大程度上降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，工人的工作環(huán)境有了很大的改善，也提高了噴涂效率及質(zhì)量。隨著科技的進(jìn)步，爬壁機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這使得高層建筑噴涂機(jī)器人的誕生成為了可能。而本文所設(shè)計(jì)的高層建筑爬壁噴涂機(jī)器人是爬壁機(jī)器人的一種應(yīng)用。本文針對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有爬壁機(jī)器人模型特點(diǎn)，在總結(jié)和借鑒噴涂設(shè)備的基礎(chǔ)上，提出了一

6、種集爬壁機(jī)器人、噴涂設(shè)備于一體的高層建筑爬壁噴涂機(jī)器人方案。1.2爬壁機(jī)器人的發(fā)展概況機(jī)器人是傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)學(xué)與現(xiàn)代電子技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是計(jì)算機(jī)科學(xué)控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息科學(xué)和傳感技術(shù)等多種學(xué)科的綜合性的高新技術(shù)產(chǎn)品，是一種能夠進(jìn)行高速運(yùn)行、重復(fù)操作并且精確度較高的自動(dòng)化設(shè)備?？梢杂脵C(jī)器人來(lái)代替人類去從事各種危險(xiǎn)的、重復(fù)的、單調(diào)的及工作環(huán)境比較危險(xiǎn)的工作，這將是社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。爬壁機(jī)器人是機(jī)器人的一個(gè)分支，主要運(yùn)用于建筑和玻璃的表面和化學(xué)反應(yīng)罐的內(nèi)部進(jìn)行清洗、除銹、噴涂等的作業(yè)過(guò)程中?，F(xiàn)代社會(huì)中，在一些對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的作用的工作中必須要采取安全的防范措施，而爬壁機(jī)器人在這方面是得到大力發(fā)展

7、的其中的主要開(kāi)發(fā)項(xiàng)目之一。所以現(xiàn)在已經(jīng)有很多各種各樣的爬壁機(jī)器人已經(jīng)被投放到或即將要被投放到各種作業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)中，其主要被應(yīng)用有許多方面比如核工業(yè)，核工業(yè)中輻射力比較強(qiáng)，而對(duì)核廢液儲(chǔ)罐進(jìn)行焊縫探傷、罐體壁厚的測(cè)量和核廢液的泄露檢查等工作如果靠人工作業(yè)將會(huì)對(duì)工人的身體產(chǎn)生很大的損傷；在建筑行業(yè)也有一些工作需要機(jī)器人代替工人去作業(yè)像高層建筑表面的玻璃幕墻清洗、瓷磚等外裝飾的安裝，外墻壁表面的噴涂和墻面的清潔等，此外還有消防部門，造船行業(yè)，石油化工等行業(yè)?？傊S著科技的發(fā)展機(jī)器人的應(yīng)用將會(huì)得到越來(lái)越快的發(fā)展。爬壁機(jī)器人的發(fā)展歷史是比較長(zhǎng)的，早在1966年，日本大阪府立大學(xué)的西亮講師設(shè)計(jì)出了一臺(tái)簡(jiǎn)單的原理

8、樣機(jī)，此樣機(jī)所用用的原理是利用電風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)在其墻壁附近產(chǎn)生低壓空氣然后再由低壓空氣產(chǎn)生的負(fù)壓作為吸附動(dòng)力使機(jī)器人本體吸附在墻壁表面上，這被看作是爬壁機(jī)器人領(lǐng)域的研究開(kāi)端。自此以后，爬壁機(jī)器人技術(shù)在世界范圍內(nèi)得到了迅猛的發(fā)展，而在這一領(lǐng)域內(nèi)，日本所取得的成績(jī)最為突出，美國(guó)、英國(guó)等多個(gè)國(guó)家也相繼取得了不小的成就；在國(guó)內(nèi)，對(duì)爬壁機(jī)器人最早的研究，是在1988年由哈爾濱工業(yè)大學(xué)率先進(jìn)行的，經(jīng)過(guò)了十幾年的發(fā)展，我國(guó)先后加入了一些知名的學(xué)府及研究所等研究機(jī)構(gòu)比如說(shuō)上海交通大學(xué)，上海大學(xué)，長(zhǎng)春光機(jī)所，北京航天航空大學(xué)等，他們都為國(guó)內(nèi)爬壁機(jī)器人的研究做出了重要的貢獻(xiàn)，到目前為止，國(guó)內(nèi)的爬壁機(jī)器人也取得了不小的進(jìn)

9、展 1 。1.3噴涂設(shè)備的發(fā)展概況隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，簡(jiǎn)單的手工操作已經(jīng)無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求，而在改革開(kāi)放以后，工業(yè)技術(shù)自動(dòng)化越來(lái)越普遍，在這種環(huán)境下在噴涂作業(yè)已由手工向工業(yè)自動(dòng)化的方向發(fā)展，而且噴涂自動(dòng)化的程度也越來(lái)越高，所以噴涂生產(chǎn)線的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，并已經(jīng)深入到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的很多方面?，F(xiàn)在市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的噴涂設(shè)備按照自動(dòng)化程度的高低可分為：手動(dòng)噴涂設(shè)備、半自動(dòng)噴涂設(shè)備和全自動(dòng)噴涂設(shè)備三種2。目前為止，國(guó)內(nèi)主要的噴涂方式主要是高壓無(wú)氣噴涂。高壓無(wú)氣噴涂的原理是噴槍利用空氣壓縮泵提供的高壓氣流將涂料噴出，由于氣壓較高因此涂料以霧狀噴射到被涂物體的表面上。要完成高壓無(wú)氣噴涂其所需要的設(shè)備主要包括空

10、氣壓縮泵，噴槍，蓄壓桶，軟氣管等 。2爬壁噴涂機(jī)器人的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2.1爬壁噴涂機(jī)器人的技術(shù)性能指標(biāo)在經(jīng)過(guò)了一定時(shí)間的考察和查閱整理資料后，本人認(rèn)真分析了目前現(xiàn)有的各種爬壁機(jī)器人和噴涂設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)實(shí)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(shí)現(xiàn)平穩(wěn)噴涂使噴涂的圖涂層均勻； (2）本設(shè)計(jì)方案能夠適于噴涂較大的平面； (4）高層建筑噴涂機(jī)器人要求通過(guò)無(wú)線通信控制由人工進(jìn)行遠(yuǎn)程控制； (5）該機(jī)體的加工制作要盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件，對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)件，應(yīng)盡量是加工工藝簡(jiǎn)單；(6) 該機(jī)體的裝配和操作要簡(jiǎn)單容易，使普通工人在培訓(xùn)之后即可熟練操作。2.2爬壁噴涂機(jī)器人的總體方案設(shè)計(jì)在擬定方案的時(shí)候，

11、經(jīng)過(guò)多方的考察檢閱資料，以集思廣益、自由闡述的方式，討論了設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過(guò)多方的比較，全方位的考慮，最終將所有方案的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，確定了現(xiàn)在的設(shè)計(jì)方案。該爬壁噴涂機(jī)器人在現(xiàn)有技術(shù)的情況下其總體結(jié)構(gòu)采用傳統(tǒng)的四部分組成：機(jī)器人本體系統(tǒng)，噴涂作業(yè)系統(tǒng)，地面遙控與監(jiān)控系統(tǒng)和樓頂懸掛系統(tǒng)。爬壁噴涂機(jī)器人的設(shè)計(jì)方案主要包括機(jī)器人的本體方案設(shè)計(jì)和機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其中機(jī)器人的本體方案設(shè)計(jì)包括機(jī)器人的移動(dòng)方式、吸附方式、噴涂裝置的設(shè)計(jì)。而機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案主要是機(jī)器人的控制方式設(shè)計(jì)。 2.2.1爬壁噴涂機(jī)器人的吸附方式爬壁機(jī)器人的吸附方式有三種：真空吸附、磁吸附和推力吸附。不同吸附方式的機(jī)器人都各

12、有自己特點(diǎn)，能夠應(yīng)用于不同的場(chǎng)合，使用時(shí)需要根據(jù)具體的使用條件來(lái)進(jìn)行吸附方式的選擇。下面列出各種吸附方案的優(yōu)缺點(diǎn)：1）真空吸附。真空吸附分為單吸盤和多吸盤吸附，單吸盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單允許有一定的泄露，但是單吸盤會(huì)使系統(tǒng)穩(wěn)定性差，吸盤沒(méi)有冗余性，斷了電之后就沒(méi)有了吸附能力。多吸盤吸附吸盤的尺寸小，密封性也好，斷電有冗余性。但其也有缺點(diǎn)，它對(duì)墻面的適應(yīng)能力較差，如果墻面不平整或有裂縫吸盤將會(huì)發(fā)生真空泄漏，從而使機(jī)器本體掉落。2）磁吸附。磁吸附分為永磁式和電磁式兩種。永磁式耗能少，比較安全。但磁體在離開(kāi)吸附的墻壁時(shí)需要很大的力量這將會(huì)使機(jī)器人本體有慣性產(chǎn)生，從而導(dǎo)致主體的不穩(wěn)定。電磁式可以避免這種狀況，它的

13、離合比較容易，但它會(huì)消耗很大的電能電磁體的重量也比較大。3）推力吸附。推力吸附適應(yīng)能力強(qiáng)，不受吸附表面形狀和材料的限制，穿越障礙能力強(qiáng)。但是它有很多缺點(diǎn)就是體積比較大難以控制，噪聲也比較大，工作效率也很低。經(jīng)過(guò)以上各方面的分析可以很明確的選擇真空吸附作為該機(jī)器人的吸附方式用以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的爬墻功能。由真空吸附的特點(diǎn)知道吸盤對(duì)墻壁的平滑度要求相對(duì)較高。壁面不平整或縫隙的存會(huì)使吸盤不能形成真空吸附從而導(dǎo)致爬壁機(jī)器人爬墻失敗。因此，如何有效的解決真空吸盤能夠可靠的吸附在墻壁表面成為爬壁機(jī)器人完成爬墻的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。但是不能盲目的追求盤徑大吸力強(qiáng)的大吸盤 ，大吸盤的吸力強(qiáng)固然能夠有助于機(jī)器人在墻壁上牢固

14、的吸附，但其盤徑大，遭遇壁面縫隙的等缺陷的幾率也相對(duì)較大。同時(shí)，考慮到機(jī)器人本體質(zhì)量和尺寸等一系列的因素，可以通過(guò)減小吸盤直徑、增加吸盤數(shù)量的并且使吸盤之間的位置布局合理，使吸盤不在同一直線上，一旦遇墻壁縫隙時(shí)，能夠保證其中一定數(shù)量的真空吸盤可靠吸附，從而最終保證機(jī)器人在墻壁上的可靠行走 3 。2.2.2爬壁噴涂機(jī)器人的移動(dòng)方式現(xiàn)階段爬壁機(jī)器人多采用車輪式、履帶式和腳足式三種移動(dòng)方式，現(xiàn)介紹各移動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)。車輪式轉(zhuǎn)向性好，移動(dòng)速度快，控制靈活方便，但一般由單吸盤組成，很難維持一定的吸附力，而且磨損很嚴(yán)重，但這種移動(dòng)方式多應(yīng)用于需要全方位移動(dòng)的爬壁機(jī)器人，如德國(guó)哈默爾曼設(shè)計(jì)的清洗除銹機(jī)器人，

15、哈爾濱工業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)的高樓玻璃幕墻清洗機(jī)器人等。履帶式著地面積較大，對(duì)壁面的適應(yīng)能力強(qiáng)，在移動(dòng)過(guò)程中能夠始終保持較大的吸附力，但對(duì)其運(yùn)動(dòng)路徑和姿態(tài)比較難以控制，此移動(dòng)方式多用于磁吸附式機(jī)器人，如上海交大學(xué)所研制的除銹機(jī)器人等。腳足式有一定的越障能力，動(dòng)作較靈活，但缺點(diǎn)是移動(dòng)速度慢，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的路徑規(guī)劃比較復(fù)雜，此種移動(dòng)方式多用于工作壁面狀況較為復(fù)雜的機(jī)器人，如上海大學(xué)研制的球形壁面爬壁機(jī)器人，北京航空航天大學(xué)研究制作的多足多洗盤的清洗機(jī)器人等。輪式和履帶式爬壁機(jī)器人的應(yīng)用比較常見(jiàn)，它們的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，移動(dòng)速度相對(duì)較快，但是對(duì)于有障礙物的建筑墻面很難工作，而且在地面和墻壁之間的轉(zhuǎn)移

16、不能自動(dòng)的完成。腳足式機(jī)器人因?yàn)樽杂啥忍嘣谶\(yùn)動(dòng)學(xué)上很復(fù)雜，但是這也算是它的優(yōu)點(diǎn)，它可以自動(dòng)處理障礙物，所以本設(shè)計(jì)采用腳足式移動(dòng)方式。這里可以采用氣動(dòng)或液壓元件實(shí)現(xiàn)吸盤在某個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，即將吸盤與液壓缸或氣缸相連，通過(guò)驅(qū)動(dòng)液壓缸或氣缸運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)吸盤移動(dòng)。2.2.3爬壁噴涂機(jī)器人的噴涂裝置為了滿足油漆噴涂節(jié)能環(huán)保的要求，現(xiàn)代油漆噴槍在性能以及噴槍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)滿足以下幾方面要求。（1）噴槍的噴幅大而穩(wěn)定；（2）經(jīng)霧化的油漆均勻的噴涂在噴幅內(nèi)；（3）噴涂出的油漆顆粒大小均勻；（4）薄的油漆層, 例如 HS/VHS/UHS油漆；（5）能保證噴涂后的漆膜平滑均勻；（6）應(yīng)根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)槍體，方便操作

17、，經(jīng)久耐用；（7）噴槍的調(diào)節(jié)和設(shè)定簡(jiǎn)單、快捷 4 。該機(jī)器人的設(shè)計(jì)采用自動(dòng)噴槍進(jìn)行噴涂，若要噴涂設(shè)備能夠相對(duì)于墻面在一定范圍內(nèi)進(jìn)行噴涂，就需要設(shè)計(jì)一個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，將噴涂部件置于移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，由移動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)噴涂部件實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在一定范圍的噴涂作業(yè)。移動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)借鑒了數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)的工作原理，將其放置在爬壁機(jī)器人的本體上作為噴涂裝置的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)噴涂裝置的橫向和縱向移動(dòng)。其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示：圖1 爬壁噴涂機(jī)器人的本體機(jī)構(gòu)該移動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有橫向和縱向兩個(gè)方向的移動(dòng)部件組成。該機(jī)構(gòu)通過(guò)橫向移動(dòng)部件與機(jī)器人的本體用螺栓連接在一起，橫向機(jī)構(gòu)和縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由橫向絲杠副，導(dǎo)軌副，軸承支座，聯(lián)軸器組成?？v

18、向移動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)橫向滑塊連接在橫向?qū)к壣?，其?dòng)作原理是由電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)則通過(guò)螺母座變?yōu)橹本€移動(dòng)傳到導(dǎo)軌的滑塊上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)橫向的直線移動(dòng)，縱向的移動(dòng)原理與橫向相同只不過(guò)整個(gè)噴涂部件通過(guò)滑塊與縱向?qū)к壪噙B接通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)縱向絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為噴涂部件的縱向移動(dòng) 5 。對(duì)于這種移動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)有兩種噴涂的路線，如圖2：（2）（1）圖2 噴涂路線在設(shè)定噴涂路線時(shí)應(yīng)先考慮移動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)。由于縱向機(jī)構(gòu)放置在橫向機(jī)構(gòu)上，所以在選擇噴涂路線時(shí)，應(yīng)先使其縱向直線移動(dòng)，再橫向直線移動(dòng)，只有第二種噴涂路線符合條件。由于每個(gè)噴槍的噴涂范圍大約在300-500mm之間，這種范圍相對(duì)于墻面的噴幅比較小，可

19、以考慮將多個(gè)噴槍排列組合在一起形成噴槍組，這樣既可以增加噴涂的面積，又能夠提高噴涂的效率，可謂一舉兩得。而噴槍的排列方式又有許多種，比如：矩形排列直線排列斜線排列圖3 噴槍的排列方式圖中圓形區(qū)域?yàn)閲姌尩膰娡糠?，考慮以上三種噴槍的布置方式，矩形排列噴槍時(shí)，噴涂過(guò)后涂層前后重疊，所以如果使用這種噴槍的排列方式在噴涂前需調(diào)整好噴涂的流量，避免噴涂后產(chǎn)生涂層過(guò)厚的情況。斜線布置噴槍時(shí)，由于三個(gè)噴槍的相對(duì)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(duì)于直線排列的噴槍組，不僅沒(méi)有涂層重疊問(wèn)題，而且還可以通過(guò)機(jī)器人本體的直線運(yùn)動(dòng)很容易的改變涂層重疊區(qū)域的

20、大小。綜上所述，本設(shè)計(jì)應(yīng)采取第三種噴槍的排列方式，既直線排列噴槍。采用傳統(tǒng)的圓形噴嘴進(jìn)行噴涂作業(yè)時(shí)，噴涂的幅面邊緣地帶擴(kuò)散比較大，可能會(huì)導(dǎo)致所噴涂的涂層不均勻，而在原有噴槍基礎(chǔ)上將圓形噴嘴改為矩形噴嘴，則會(huì)有效的改善這個(gè)問(wèn)題。在噴涂作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)將涂料等置于建筑物的頂部平臺(tái)上。 2.2.4爬壁噴涂機(jī)器人的控制方案由于高層建筑爬壁噴涂機(jī)器人工作環(huán)境比較特殊，對(duì)于控制系統(tǒng)不僅需要有很高的可靠性，而且要有很強(qiáng)的抗干擾能力。控制系統(tǒng)由該機(jī)器人本體控制系統(tǒng)，噴涂系統(tǒng)，樓頂?shù)跹b控制系統(tǒng)及地面上的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)四部分組成。在機(jī)器人工作時(shí)，地面遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)爬壁噴涂機(jī)器人的任務(wù)調(diào)度，而經(jīng)無(wú)線通信系統(tǒng)傳輸給

21、機(jī)器人本體系統(tǒng)的控制指令是由操作工人在經(jīng)過(guò)培訓(xùn)有鍵盤輸入的。爬壁噴涂機(jī)器人本體完成的吸附、噴涂、移動(dòng)等各種動(dòng)作是在各控制器的控制下完成的并由樓頂?shù)木頁(yè)P(yáng)機(jī)牽引著向下滑運(yùn)動(dòng)。操作工人則通過(guò)放置機(jī)器人本體和樓頂機(jī)構(gòu)上的傳感器采集到的經(jīng)過(guò)處理和規(guī)劃后的系統(tǒng)的工作信息來(lái)實(shí)時(shí)掌握機(jī)器人的工作狀態(tài)，在機(jī)器人發(fā)生意外情況時(shí)地面操作工人可以及時(shí)的向機(jī)器人發(fā)出控制命令。 2.2.5爬壁噴涂機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方案機(jī)器人一般有兩種驅(qū)動(dòng)方式，液壓驅(qū)動(dòng)和氣壓驅(qū)動(dòng)。由于在此次設(shè)計(jì)中，噴涂設(shè)備及吸盤的吸附都需要有空氣壓縮機(jī)，而后再綜合考慮氣壓驅(qū)動(dòng)與液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)，決定選用氣壓驅(qū)動(dòng)的方式，由氣缸來(lái)帶動(dòng)吸盤運(yùn)動(dòng)。由于噴涂距離的不同，

22、吸盤需要在任意一個(gè)位置都能夠停止，所以采用鎖緊氣缸，它可以實(shí)現(xiàn)在任意位置停止并鎖緊。3爬壁噴涂機(jī)器人的主體設(shè)計(jì)機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)是指其機(jī)體結(jié)構(gòu)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，也是機(jī)器人的支撐基礎(chǔ)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一個(gè)機(jī)器人最重要的部分。所有的計(jì)算、分析和編程最終都要通過(guò)本體的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作來(lái)完成特定的任務(wù)。機(jī)器人本體各部分的基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和材料的選擇等將直接會(huì)影響到機(jī)器人的整體性能。 3.1爬壁噴涂機(jī)器人的爬行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在該噴涂機(jī)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(duì)不同的優(yōu)化準(zhǔn)則設(shè)計(jì)出一種最佳的運(yùn)動(dòng)方案用以實(shí)現(xiàn)既定的工作方式，在本結(jié)構(gòu)中此爬壁噴涂機(jī)器人的噴涂路線采用“川”字形，其爬行機(jī)構(gòu)則通過(guò)縱向前后氣缸

23、的伸縮實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)至于左右移動(dòng)則通過(guò)該爬壁噴涂機(jī)器人承接前后氣缸的一個(gè)橫向氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于該爬行機(jī)構(gòu)重量較大本設(shè)計(jì)采用雙氣缸并列雙吸盤交替吸附式真空吸附結(jié)構(gòu)。機(jī)器人爬行結(jié)構(gòu)pro/e模型如下所示：圖4機(jī)器人的爬行結(jié)構(gòu)pro/e模型1） 機(jī)器人的上下移動(dòng)假設(shè)機(jī)器人初始狀態(tài)為縱向的前氣缸位于推進(jìn)的最大行程處，縱向后氣缸活塞桿為收縮的最底部，其所帶的吸盤組都處于吸附狀態(tài)，見(jiàn)圖5（a）。（1）縱向前氣缸上所帶的吸盤組放開(kāi)，縱向的前氣缸在收縮，而橫向的吸盤組處于吸附狀態(tài)，從而使縱向前氣缸向后運(yùn)動(dòng)直到達(dá)這一周期中的最低點(diǎn)處，見(jiàn)圖5（b）。（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

24、舊處于吸附狀態(tài)，與縱向后氣缸相接的吸盤組放開(kāi)。縱向后氣缸推進(jìn)至其活塞桿最大行程處，見(jiàn)圖5（c）。（3）縱向后氣缸所帶吸盤組吸附在墻壁表面上，橫向氣缸所帶吸盤組松開(kāi)，縱向前氣缸推進(jìn)，縱向后氣缸向內(nèi)收縮，橫向氣缸所帶吸盤組吸附，此時(shí)機(jī)器人本體向下移動(dòng)一步。又回到機(jī)器人的初始狀態(tài)。到這，該噴涂機(jī)器人完成了一個(gè)完整的向下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，該動(dòng)作導(dǎo)致的結(jié)果是整個(gè)機(jī)器人向下移動(dòng)了一步，而該機(jī)器人向上移動(dòng)的原理和此相似。(a)(b)(c)圖5機(jī)器人上下移動(dòng)簡(jiǎn)圖2） 機(jī)器人的左右移動(dòng)該機(jī)器人的左右運(yùn)動(dòng)由橫向氣缸推動(dòng)活塞桿所完成，可以假定該機(jī)器人所處狀態(tài)為滑動(dòng)吸盤組位于機(jī)器人初始狀態(tài)。（1）縱向前后氣缸所帶吸盤組吸附

25、，橫向氣缸所帶吸盤組松開(kāi)橫向氣缸向右移動(dòng)至極限位置，見(jiàn)圖6（a）。（2）橫向氣缸所帶吸盤組吸附，縱向前后氣缸所帶吸盤組松開(kāi)，橫向氣缸通過(guò)驅(qū)動(dòng)活塞使機(jī)器人本體向右移動(dòng)至極限位置，見(jiàn)圖6（b）。（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(shí)該機(jī)器人本體向右移動(dòng)了一步。而向左運(yùn)動(dòng)的原理和此相似。 （a） （b）圖6機(jī)器人左右移動(dòng)狀態(tài)簡(jiǎn)圖3.2爬壁噴涂機(jī)器人的氣動(dòng)元件選擇3.2.1真空發(fā)生器真空發(fā)生器就是利用正壓氣源產(chǎn)生負(fù)壓的一種新型，高效，清潔，經(jīng)濟(jì)，小型的真空元器件。真空發(fā)生器使壓縮空氣在泵體內(nèi)形成高速氣流，而氣體的流動(dòng)速度越高，泵內(nèi)的氣體壓力就越低，因此該泵的抽吸能力就越

26、強(qiáng)。所以在抽氣量相同時(shí)真空發(fā)生器體積小是一種效率高的真空泵?，F(xiàn)如今真空發(fā)生器已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化中機(jī)械，電子，印刷，塑料，包裝及機(jī)器人等領(lǐng)域。真空發(fā)生器主要有單級(jí)真空發(fā)生器和多級(jí)真空發(fā)生器兩類，在消耗相同壓縮空氣的條件下，多級(jí)真空發(fā)生器在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的真空抽氣量一般是單級(jí)真空發(fā)生器的好幾倍，因此，多級(jí)真空發(fā)生器才是真正高效率的真空泵。 真空發(fā)生器只要有壓縮空氣源就可以使用。因?yàn)橹袊?guó)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(jī)器人選用多級(jí)真空發(fā)生器。 3.2.2真空吸盤吸盤的吸力值理論上主要由吸盤與工件表面的接觸面積和吸盤內(nèi)外壓差所決定，但實(shí)際上工件表面狀態(tài)對(duì)其影響比較大

27、，工作表面狀態(tài)影響了負(fù)壓的泄漏量。采用真空吸盤能夠很有效的改變這種影響。真空吸盤的結(jié)構(gòu)分為普通型和特殊型，常見(jiàn)的普通型真空吸盤主要有扁平吸盤、波紋管式吸盤兩種。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。波紋管式吸盤吸附的剛性好緩沖性能也較好，吸力比較強(qiáng)。由于具有波紋管它可以做小行程的移動(dòng)，不適合運(yùn)用在機(jī)器人的爬行機(jī)構(gòu)上。由于在某些特殊場(chǎng)合上面兩種常見(jiàn)的吸盤都不適應(yīng)，于是為了滿足這種特殊應(yīng)用場(chǎng)合而專門設(shè)計(jì)了特殊型真空吸盤，這種吸盤分為異形吸盤和專用吸盤兩種，這些吸盤的結(jié)構(gòu)形狀因吸附對(duì)象而異，種類繁多。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。目

28、前市場(chǎng)上的真空吸盤采用的材料有硅橡膠、氟橡膠、丁腈橡膠、聚氨酯等。由硅橡膠制成的吸盤適于抓住表面比較粗糙的物體，由氨酯制成的吸盤則很耐用，而由聚氨酯、丁腈橡膠或含乙烯基的聚合物等材料制造的吸盤具有耐油性。對(duì)于吸盤材料的選擇要根據(jù)吸盤的工作環(huán)境來(lái)確定7。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(dá)不到吸附的目的。我們?cè)谑褂谜婵瘴P的時(shí)候，總是會(huì)希望與吸盤貼合的那部分表面是平整光滑的，這樣將有利于真空吸盤牢牢貼上物體的表面。但這只是個(gè)理想中的狀態(tài)，這種理想的狀態(tài)是很難在現(xiàn)實(shí)中存在的，物體表面不是有氣孔就是粗糙不平。當(dāng)吸盤與物體表面貼合狀態(tài)

29、很差的情況下就會(huì)發(fā)生泄漏。彌補(bǔ)泄漏的措施通常有兩個(gè)：(a) 使用多級(jí)真空發(fā)生器，使泄漏的氣體能夠在最短的時(shí)間里補(bǔ)充上來(lái)。這種方法的缺點(diǎn)是系統(tǒng)中仍存在較大的漏氣量，并且能源耗費(fèi)較高；(b) 縮小吸盤的直徑或通徑。但是這種辦法的缺點(diǎn)是當(dāng)工件質(zhì)量較大時(shí)達(dá)不到所需要的真空水平。因此針對(duì)表面粗糙如墻面等需設(shè)計(jì)出一種新型結(jié)構(gòu)的高適應(yīng)性吸盤。針對(duì)墻面的不平整和縫隙等缺陷，設(shè)計(jì)了一種多唇邊的自適應(yīng)性真空吸盤。其結(jié)構(gòu)如下所示:圖5 真空吸盤簡(jiǎn)圖實(shí)現(xiàn)用真空吸盤吸附物體的目的需滿足兩個(gè)條件：(a) 要有一個(gè)密封的真空腔；(b) 要保證吸附過(guò)程中，真空腔內(nèi)的真空度始終能滿足要求。 這兩個(gè)條件都直接被真空吸盤的密封性能

30、所影響。對(duì)于多唇邊式自適應(yīng)性真空吸盤，它具備有許多的優(yōu)點(diǎn)。(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(dú)立的密封范圍達(dá)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(shí)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(gè)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(shí)際應(yīng)用中獲得了良好的效果6。吸盤的理論吸附力是吸盤內(nèi)的真空度與吸盤的

31、有效吸附面積的乘積。對(duì)于吸附墻面這樣面積較大的物體，為防止吸盤松脫，通常使用多個(gè)吸盤進(jìn)行吸附。兩個(gè)吸盤要形成一個(gè)吸盤組，每組包括兩個(gè)吸盤。整個(gè)吸盤組做成一個(gè)獨(dú)立的整體，這樣方便安裝和拆卸。這些吸盤應(yīng)合理配置，以使吸附力作用點(diǎn)與被吸附物的中心盡量靠近。3.3爬壁噴涂機(jī)器人主體的受力分析機(jī)器人噴涂過(guò)程中受到很多的力的作用簡(jiǎn)化為下圖：圖6 機(jī)器人噴涂過(guò)程的受力分析F1-上吸盤吸附力（N），F(xiàn)2-中間吸盤吸附力（N），F(xiàn)3-下吸盤吸附力（N），F(xiàn)4-墻壁對(duì)上吸盤的反作用力（N），F(xiàn)5-墻壁對(duì)中間吸盤的反作用力（N），F(xiàn)6-墻壁對(duì)下吸盤的反作用力（N），F(xiàn)7-卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼索的牽引力（N），G-機(jī)器人的自身重

32、力（N），F(xiàn)f1-上吸盤和墻壁之間的摩擦力（N），F(xiàn)f2-中間吸盤和墻壁之間的摩擦力（N），F(xiàn)f3-下吸盤和墻壁之間的摩擦力（N）。若外界大氣壓為Pa，吸盤開(kāi)口面積為S（mm）。由圖分析得：由上面兩式得當(dāng)上下兩吸盤組回收時(shí)，其受力圖如下圖所示：圖7 機(jī)器人下滑過(guò)程受力分析對(duì)上圖進(jìn)行受力分析可得：由上面兩式得由此可知吸盤的壓力將隨著機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同而發(fā)生變化。4爬壁噴涂機(jī)器人的樓頂?shù)跹b系統(tǒng)的設(shè)計(jì)高層建筑噴涂機(jī)器人的樓頂?shù)跹b系統(tǒng)了對(duì)機(jī)器人本體進(jìn)行安全保護(hù)外,還要擔(dān)負(fù)爬壁噴涂機(jī)器人的起吊和下放的功能。根據(jù)研究目標(biāo)的要求，設(shè)計(jì)的樓頂?shù)跹b系統(tǒng)主要包括：移動(dòng)小車、導(dǎo)軌裝置、電氣控制系統(tǒng)、編碼計(jì)數(shù)器和卷

33、揚(yáng)機(jī)構(gòu)。安裝好的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)放置在預(yù)先被放在槽鋼軌道上的移動(dòng)小車上，編碼計(jì)數(shù)器安裝在車體橫梁的一端上并與控制系統(tǒng)連接在一起，電氣控制裝置與移動(dòng)小車、卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)連接在一起7。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖8機(jī)器人樓頂?shù)跹b系統(tǒng)移動(dòng)小車包括支撐車輪、移動(dòng)定位車輪、車體、支撐桿、橫梁以及滑輪等。支撐車輪和車體支撐著整個(gè)系統(tǒng)，具有足夠的剛度，是整個(gè)吊裝系統(tǒng)的基礎(chǔ)，吊裝系統(tǒng)的其他部分都由他來(lái)支撐。移動(dòng)定位車輪顧名思義是對(duì)機(jī)器人主體進(jìn)行定位的器具有足夠的精度，放置在預(yù)先安裝好的槽鋼軌道內(nèi)，這樣小車將可以沿著預(yù)定軌道移動(dòng)。支撐桿安裝在移動(dòng)小車上，用于支撐橫梁，橫梁一端安裝有滑輪，橫梁和滑輪都具有足夠的剛度，可以懸掛整個(gè)爬壁噴

34、涂機(jī)器人7。兩條平行的槽鋼組成了機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌裝置，它被預(yù)先安裝在需要噴涂的樓頂上，移動(dòng)小車就會(huì)沿著這個(gè)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。編碼器通過(guò)連軸件和滑輪緊密的連接，編碼器的旋轉(zhuǎn)軸和滑輪一起同步運(yùn)動(dòng)，這樣能夠保證編碼器的精確計(jì)數(shù)，從而可以測(cè)量機(jī)器人本體的具體位置。電氣控制裝置包括變頻器、PLC、無(wú)線通信模塊和控制柜。變頻器、PLC、無(wú)線通信模塊都放在控制柜內(nèi)。卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)與變頻器通過(guò)變頻器的引出線相連，變頻器、無(wú)線通信模塊與PLC之間是通過(guò) RS-485進(jìn)行通信的。為了控制方便本文設(shè)計(jì)了控制面板用以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的控制，控制面板的按鈕與PLC輸入端子連接，輸出端子則和變頻器的控制端相互連接。卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、制動(dòng)機(jī)構(gòu)、卷筒和

35、鋼索。電機(jī)通過(guò)帶動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)動(dòng)控制鋼索的長(zhǎng)度。制動(dòng)機(jī)構(gòu)是對(duì)電機(jī)進(jìn)行制動(dòng)的，每次卷?yè)P(yáng)機(jī)工作時(shí)，應(yīng)該首先打開(kāi)制動(dòng)系統(tǒng)，松開(kāi)抱閘，才能實(shí)現(xiàn)卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)。爬壁噴涂機(jī)器人工作時(shí)，首先無(wú)線通信模塊接收到工作信號(hào)，將信號(hào)傳送給PLC，PLC編譯后在控制變頻器，變頻器根據(jù)控制信號(hào)的不同輸出頻率和方向各不同的電流給卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)控制和調(diào)節(jié)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和速度來(lái)控制懸掛的噴涂機(jī)器人本體以一定的速度上升或下降。接著當(dāng)噴涂機(jī)器人水平方向需要移動(dòng)時(shí)，則可以沿著槽鋼軌道推動(dòng)移動(dòng)小車。當(dāng)突然斷電或發(fā)生其他意外情況時(shí)，制動(dòng)機(jī)構(gòu)的抱閘將會(huì)突然收緊，卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)將不能轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，編碼器可以通過(guò)滑輪的旋轉(zhuǎn)來(lái)精確測(cè)量出旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，計(jì)算出噴

36、涂機(jī)器人運(yùn)動(dòng)距離從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人位置的確定 7 。5爬壁噴涂機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于該高層建筑噴涂機(jī)器人屬于在高空作業(yè)，溫度濕度等變化較大，工作環(huán)境差，所以，該機(jī)器人應(yīng)該采用可靠性高、抗干擾能力比較強(qiáng)的可編程序邏輯控制器PLC來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。5.1控制系統(tǒng)構(gòu)成該系統(tǒng)采用主從兩個(gè)PLC,系統(tǒng)構(gòu)成如圖所示： 圖9 PLC控制系統(tǒng)爬壁噴涂機(jī)器人控制系統(tǒng)主從PLC的輸入信號(hào)主要來(lái)源于機(jī)器人上安裝的機(jī)械限位開(kāi)關(guān)和紅外傳感器。根據(jù)各種輸入信號(hào)的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行爬壁噴涂機(jī)器人的任務(wù)調(diào)度和噴涂作業(yè)的管理。85.2無(wú)線通信系統(tǒng)雖然高層建筑爬壁噴涂機(jī)器人在高空作業(yè)，但是機(jī)器人的各種動(dòng)作都需要有人在地面進(jìn)行操作，同時(shí)機(jī)器

37、人在高空中的工況信息和狀態(tài)參數(shù)必需要通過(guò)無(wú)線通信系統(tǒng)傳回地面的控制系統(tǒng)由操作者來(lái)進(jìn)行監(jiān)控。無(wú)線通信系統(tǒng)主要是負(fù)責(zé)地面的主控器與樓頂、本體控制器之間的通信。爬壁噴涂機(jī)器人要想可靠安全的工作則要求無(wú)線通信系統(tǒng)具有可靠性高、實(shí)時(shí)性和抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。通過(guò)查找資料知道無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊采用FSK調(diào)質(zhì)方式和向前糾錯(cuò)信道編碼技術(shù)，其抗干擾能力強(qiáng)，誤碼率比較低。6總結(jié)隨著科技的發(fā)展機(jī)器人的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越普及，本文簡(jiǎn)單的描述了爬壁噴涂機(jī)器人的設(shè)計(jì)方案,由于本人能力有限所作的只是做了一些簡(jiǎn)單的原理的設(shè)計(jì)和研究。具體所做研究如下：（1）在研究國(guó)內(nèi)外爬壁機(jī)器人和噴涂機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了爬壁噴涂機(jī)器人的研究。（2）在

38、已有資料的基礎(chǔ)上提出了一系列的方案設(shè)計(jì)包括吸附方案的設(shè)計(jì)，爬行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，噴涂裝置的設(shè)計(jì)，控制方案的設(shè)計(jì)以及樓頂?shù)跹b系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。本文對(duì)機(jī)器人本題方案的設(shè)計(jì)做了重要的描述，尤其是爬行和吸附機(jī)構(gòu)。（3）本文研究了無(wú)線通信系統(tǒng)該機(jī)器人通過(guò)無(wú)線通信系統(tǒng)與工作人員進(jìn)行信息的相互交換。由于經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)能力有限本文中只是對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的描述。機(jī)器人是一個(gè)很復(fù)雜的工程，本文的探討尚需進(jìn)一步的深化。參考文獻(xiàn)：1 肖立，佟仕忠，丁啟敏，吳俊生.爬壁機(jī)器人的現(xiàn)狀與發(fā)展J.自動(dòng)化博覽，2005，01：812 百度百科.噴涂設(shè)備EB/OL. 3 黃文攀，戴永雄，范茂飛，喬斌，劉明芹.爬墻機(jī)器人研究與制作J.淮

39、海工學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，19(2)：134汽車與駕駛維修雜志.油漆噴涂相關(guān)設(shè)備的發(fā)展與趨勢(shì)EB/OL. 5 王巍，曹彤.一種輕型玻璃幕墻清洗機(jī)器人模型的研究J.液壓與氣動(dòng)，2006，01：186 趙艷妮，孫東明，許平，楊剛.多唇邊式真空吸盤的設(shè)計(jì)J.真空，2008，06：47497 張澎濤.玻璃幕墻清洗機(jī)器人及其控制系統(tǒng)J.上海交通大學(xué)碩士論文，2005：17198 員超，張剛，孫進(jìn)生，孟如，張啟先.高層建筑噴涂機(jī)器人系統(tǒng)研究J.機(jī)器人，2002， 24(3)：239240The Research and Design of A Climbing Wall Spraying Robotxxx(Mechanical and Electronic Engineering Department of Dezhou University, Dezhou Shandong, 253023)Abstract: In this paper, according to the characteris