导读:本文包含了壁面清洗机器人论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:S7-300系列PLC,真空吸附,壁面清洗机器人,仿真
壁面清洗机器人论文文献综述
韦永奇,巨凤娟[1]（2019）在《基于PLC的壁面清洗机器人》一文中研究指出为了解决高层建筑外壁清洗困难这一常见问题,设计了一种可以自动清洗的机器人,机器人用S7-300系列可编程控制器PLC进行调控,不仅提高了清洗效率,而且降低了成本。首先该清洗机器人采用起吊装置拉升的移动方来式实现机器人的前后左右移动,配合4组真空吸盘和激光传感器实现吸附和跨越障碍的功能,当机器人到达预定位置,前两组吸盘开始工作,在真空泵作用下吸附在壁面上,其次机器人本体上的接收器收到指令,开始进行清洁剂与水的喷射,最后根据预定的路径进行移动,在滚子和刮板的作用下完成清洗过程。通过MATLAB进行了仿真,仿真结果显示机器人刚启动时有轻微晃动,误差在1cm以内,4s后运行轨迹趋于平稳,呈直线状态。仿真结果表明该机器人运行平稳,可以按照预期的路径进行壁面的清洗,清洗效率高,整体结构简单,生产成本较低,达到了预期的效果。(本文来源于《国外电子测量技术》期刊2019年09期）
于帅帅,顿向明,山磊,高爱军[2]（2017）在《双柔索式彩钢板壁面清洗机器人运动控制与试验研究》一文中研究指出针对变电站彩钢板清洗工作的要求,设计一种双柔索式的壁面清洗机器人。该机器人以DSP作为核心芯片,通过对柔索长度、角度和滚刷压力值的采集,控制调平机构改变机器人重心的相对位置,解决了清洗机器人位姿平衡的问题和清洗力均匀的问题。经试验表明,该机器人清洗效果良好,可操作性强,减轻了人工作业的工作强度,降低了人工作业的风险,为相关领域的产品设计提供一种思路。(本文来源于《机械与电子》期刊2017年11期）
程玉华,袁艳芳,潘越[3]（2017）在《玻璃壁面清洗机器人负压吸附系统的研究》一文中研究指出针对玻璃壁面清洗机器人风机噪声大和吸附稳定性问题,通过变形设计和实验研究方法,设计出适合玻璃壁面清洗的负压吸附系统,并分析了负压吸附原理,给出了与吸附系统相配合的最佳移动机构,并提出了低噪声离心风扇设计方法。实验表明所设计的负压吸附系统能满足玻璃壁面清洁与移动的基本需求,能够适应高层建筑玻璃清洗的复杂环境。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2017年16期）
唐建祥[4]（2017）在《高楼壁面清洗机器人的研究与设计》一文中研究指出高楼壁面清洗机器人是有着确定功用的机器人,用于危险系数高且垂直于地面的高楼外壁,需要自带清洗装备,是一种能够满足现代都市建筑外壁洗濯服务的极限工作机器人,它可以将人们从危险的高空作业环境中解脱出来,不仅可以避免事故的发生,减少人员伤亡,并且可以提高工作效率,具有良好的发展前景。清洗装置安装在机器人清洗设备上,设备的工作路线是按照事先规划好的路线工作,高楼的外壁污染主要是灰尘,清洗系统是机器人的主体,要满足机器人的工作环境和效率,还要满足环保标准。清洗机器人的爬壁系统也是机器的重要组成部分,是由提升悬架和吸盘共同组成。控制系统是设备核心的部分,本课题采用西门子公司的PLC完成对机器人主体的吸盘脱离、清洗本体提升、吸盘吸附和清洗的控制。本课题利用Solidworks叁维软件对所设计的机器人建立叁维实体模型和运动模型,对主体机构进行运动仿真,对其进行机构分析,得出仿真结果。通过叁维图来验证系统的可行性,检测清洗系统各个机构是否存在干涉,运动是否稳定。本课题对主要的部件还进行了有限元分析,进一步验证了机器人系统合理性。(本文来源于《河北工程大学》期刊2017-05-25）
王妹婷,齐永锋,蒋伟,程宏辉,李生权[5]（2013）在《轮腿式壁面清洗机器人控制系统研究》一文中研究指出针对高层建筑玻璃幕墙的清洗要求,采用模块化的设计方法,研究了轮腿式壁面清洗机器人控制系统。爬壁机器人系统采用多吸盘真空吸附方式,轮腿式与轮式相结合的运动方式,与高度自适应的清洗系统集成,并配备多种传感器,结构简单,壁面适应能力及越障能力强,具有较高的作业效率和智能化水平。研究了其遥控方式与自动方式下的吸附系统控制、运动控制、越障与姿态控制,以及清洗作业控制。(本文来源于《现代制造工程》期刊2013年11期）
王妹婷,齐永锋,蒋伟,李生权,包加桐[6]（2013）在《轮腿式壁面清洗机器人真空耦合传递系统研究》一文中研究指出针对轮腿式壁面清洗机器人作业时对吸附力的要求以及吸附系统部分组件相对机器人本体旋转的问题,采用模块化设计方法,研究了真空耦合传递系统,分析了其构成与负压同步分配器截面形状。为满足相对机器人静止的真空发生器和转动吸盘的连接要求,根据分配头不同截面形状提出负压同步分配器3种方案,并分析了分别采用不同方案的机器人特性。研究结果为机器人在平直壁面、球形或柱形等曲面上的可靠吸附与运动提供基础和保证。(本文来源于《机械工程与自动化》期刊2013年05期）
程胜,鲁京立,王鲁单,张建伟[7]（2013）在《壁面清洗机器人的系统设计与实现》一文中研究指出本文针对机器人在高大建筑幕墙清洗环境下高安全性和可靠性要求,设计开发了斜拉索吊挂机构,针对斜拉索吊挂机构和清洗作业任务,提出了斜拉索吊挂的运动控制方法和机器人的清洗控制方法,并设计开发了相应的分布式控制系统。(本文来源于《机器人技术与应用》期刊2013年03期）
田静眉[8]（2013）在《真空吸附式壁面清洗机器人结构设计与研究》一文中研究指出壁面清洗机器人是能够在垂直陡壁上进行作业的机器人,它作为高空极限作业的一种自动机械装置,越来越受到人们的重视,国内外已经出现了多种样机,研究成果各具特色,但总的说来研究工作仍然处在样机的研制和实验阶段,其关键技术与理论有待于进一步深入研究。本文在国内外现有的壁面移动机器人研究成果的基础上,首先结合壁面清洗作业的特点,对壁面清洗机器人的吸附技术、清洗技术进行了研究。提出了真空吸附式壁面清洗机器人构型,并就该机器人的构型设计、基本设计原则等关键问题进行了研究,探索了此类型机器人的设计理论。本文的主要研究内容如下：第一、对壁面清洗机器人附着技术问题进行了研究。在总结以前的壁面清洗机器人附着技术的基础上,建立了壁面清洗机器人的附着力学模型,从而使壁面机器人的附着分析更为直观和明确。第二、对自攀爬壁面清洗机器人的构型及设计原则进行了研究。在分析壁面清洗机器人的约束条件和基本功能的基础上,提出了壁面清洗机器人的自攀爬机构,并分析了其力学特征和设计原则。建立了壁而清洗机器人构型,为此类机器人的构型设计提供了理论基础。第叁、结合真空吸附式壁面清洗机器人的具体功能要求,构建了机器人控制体系结构。介绍了硬件结构,以及控制任务、软件部分和总体控制流程等控制技术。第四、完成了真空吸附式壁面清洗机器人样机试制,并在两种不同环境中进行了自攀爬和清洗作业实验,机器人在壁面上行走稳定,清洗效果良好。(本文来源于《西南交通大学》期刊2013-05-01）
王妹婷[9]（2009）在《壁面自动清洗机器人关键技术研究》一文中研究指出高层建筑外墙清洗作业量大面广且适合实现自动化,对此目前国内外基本尚处于人工清洗阶段。壁面清洗机器人由于受到自身重量、造价、安全性、通用性、壁面适应能力等因素影响,大大制约了其实用化进程。本文研究目标是为城市建筑清洗业提供一套新型高效的机器人作业系统,以期提高机器人的壁面适应能力、改善清洗质量、提高作业效率和节能环保性能、降低作业费用,最终彻底改善从业人员的工作条件。本文对该壁面清洗机器人的运动系统、吸附系统、清洗作业系统及用于其与机器人本体之间的集成机构、运动特性、控制系统、路径规划等方面的关键技术进行了系统深入的研究。本文深入分析了壁面清洗机器人的两大关键技术—爬壁机器人技术和壁面清洗技术在理论和实际开发中存在的技术难点,采用模块化设计方法设计了具有轮腿式和轮式两种运动方式的轮腿式壁面清洗机器人,它主要由爬壁机器人本体、清洗作业系统及其连接机构、安全保险装置、控制系统四大部分组成。根据壁面清洗机器人的总体设计要求,本文提出了叁种多吸盘真空吸附轮腿式壁面清洗机器人的吸附运动系统总体设计方案,它们均集吸附、运动、越障、面—面转换、姿态调整功能于一体,通过对比分析确定轮腿式与轮式运动机构联合作为本文机器人运动系统的设计方案。在此基础上本文对爬壁机器人进行了受力分析,得到了机器人在轮腿式与轮式两种运动方式下实现可靠吸附与运动的基本条件。本文完成了上述所选吸附系统的细化设计,即包括自适应多腔真空吸盘、负压同步分配器及其密封机构、真空发生器与高压气源等设计或选型在内的真空耦合传递吸附系统设计。多腔真空吸盘机构内每个子真空室通过真空安全阀与共腔连接,吸盘四周安装具有良好变形能力的橡胶密封圈,从而实现了各子真空室及各吸盘间独立的有效吸附,避免了相互影响。吸盘与轮腿转臂通过球铰连接,从而使得吸盘具备了壁面自适应功能。同时,对作为轮腿与真空发生器间关键的连接机构—负压同步分配器,本文针对机器人不同的工作环境共提出了叁种设计方案,并进行了对比分析。本文完成了上述所选运动系统的细化设计,包括轮腿机构越障能力分析与设计、轮式机构设计、传动机构设计、气缸及其辅助导杆机构设计等。其中,叁组轮腿机构由一个驱动电机通过链传动带动,在与作业壁面平行方向仅有一个移动自由度,解决了运动“走偏”问题,提高了运动精度。两组轮式机构由两个电机单独驱动,并采用倾斜计进行姿态闭环控制,可实现包括零半径转弯在内的灵活转向。上述联合运动系统与真空耦合传递吸附系统有效集成后可配合完成机器人作业过程中的吸附、运动、逼近障碍物、越障、面—面转换及灵活的姿态调整等功能,以简单轻便的结构使得爬壁机器人既具有脚足式爬壁机器人较强的壁面适应能力,又具有轮式机器人较高的运动速度。在上述工作的基础上,本文对爬壁机器人平面运动、姿态调整、越障及面—面转换过程进行了深入分析。针对目前壁面清洗机器人多只能自上而下单向作业、且多不进行污水回收的现状,本文采用模块化设计方法成功设计了叁种具有双向(或四向)作业功能及污水回收净化循环利用能力的清洗作业系统,提高了作业效率,特别是其中具有双向作业能力的双腔清洗作业系统,由于增加了清水淋洗工序,形成了冲洗→滚刷刷洗→清水淋洗→刮洗的作业方式,最大程度地提高了清洗效果。此外,针对轮腿式爬壁机器人在垂直于作业壁面方向具有位移脉动的特点,本文设计了用于清洗作业系统与机器人本体之间柔性集成的高度自适应弹性连接机构,使得清洗作业系统对壁面不平度、机器人高度脉动、吸附压力脉动均能够自适应,从而具备了恒压作业和独特的恒压越障功能,并能实现对窗框类障碍物的有效清洗。该连接机构还可用于其他机器人与作业机构之间的集成,具有一定的普遍意义。运动学和动力学的分析和建模是实现机器人控制的基础。本文利用Sheth-Uicher规则,分别建立了爬壁机器人轮式和轮腿式两种运动方式下的运动学模型,求取了运动学正、逆问题的解,并对壁面清洗机器人几种典型的运动状态进行了仿真,为机器人的运动控制提供了理论依据。在此基础上,分别对机器人两种运动方式下的位姿推测算法进行了理论研究。本文还分别利用罗斯方程、马基方程和安沛儿方程对壁面清洗机器人的非完整系统建立了动力学模型,得到了正、逆问题的解,并对叁种方程进行了对比分析,基于此进行的动力学仿真分析为电机的选择及动力学控制提供了必要条件。同时,本文借鉴移动机器人的路径规划方法,集成了栅格法和启发式搜索算法,提出了一种考虑机器人往复主运动方向、可用于双向(或四向)作业壁面清洗机器人的完全遍历路径规划方法,明显改善了路径规划的性能,降低了规划路径的重迭率。总之,本文设计的壁面清洗机器人结构灵活简单、重量轻、壁面适应能力及越障能力强、运动速度快、精度高、功能丰富可靠、控制容易,能够适用于包括玻璃幕墙在内的多种不同材质、多种规则形状的复杂壁面,具有很高的推广价值。本文设计的集成吸附运动系统、清洗作业系统、高度自适应弹性连接机构等还能够用于其他诸多机器人系统。特别对本文的轮腿式爬壁机器人系统而言,它还可用作其他诸如检测、除锈、喷漆、反恐等作业系统的运载和移动平台,市场前景广阔。(本文来源于《上海大学》期刊2009-10-01）
于今,李绍军,田蔚[10]（2008）在《自攀爬壁面清洗机器人机构设计研究》一文中研究指出介绍了一种新型多吸盘真空吸附式壁面清洗机器人系统,对其本体机构进行了设计、研究。该清洗机器人具有结构简单、转动灵活、控制方便、轻量化等特点,并且该机器人能根据障碍调整步距,具有实用性。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2008年08期）
壁面清洗机器人论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对变电站彩钢板清洗工作的要求,设计一种双柔索式的壁面清洗机器人。该机器人以DSP作为核心芯片,通过对柔索长度、角度和滚刷压力值的采集,控制调平机构改变机器人重心的相对位置,解决了清洗机器人位姿平衡的问题和清洗力均匀的问题。经试验表明,该机器人清洗效果良好,可操作性强,减轻了人工作业的工作强度,降低了人工作业的风险,为相关领域的产品设计提供一种思路。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
壁面清洗机器人论文参考文献
[1].韦永奇,巨凤娟.基于PLC的壁面清洗机器人[J].国外电子测量技术.2019
[2].于帅帅,顿向明,山磊,高爱军.双柔索式彩钢板壁面清洗机器人运动控制与试验研究[J].机械与电子.2017
[3].程玉华,袁艳芳,潘越.玻璃壁面清洗机器人负压吸附系统的研究[J].科技创新与应用.2017
[4].唐建祥.高楼壁面清洗机器人的研究与设计[D].河北工程大学.2017
[5].王妹婷,齐永锋,蒋伟,程宏辉,李生权.轮腿式壁面清洗机器人控制系统研究[J].现代制造工程.2013
[6].王妹婷,齐永锋,蒋伟,李生权,包加桐.轮腿式壁面清洗机器人真空耦合传递系统研究[J].机械工程与自动化.2013
[7].程胜,鲁京立,王鲁单,张建伟.壁面清洗机器人的系统设计与实现[J].机器人技术与应用.2013
[8].田静眉.真空吸附式壁面清洗机器人结构设计与研究[D].西南交通大学.2013
[9].王妹婷.壁面自动清洗机器人关键技术研究[D].上海大学.2009
[10].于今,李绍军,田蔚.自攀爬壁面清洗机器人机构设计研究[J].机械设计与制造.2008
标签：S7-300系列PLC; 真空吸附; 壁面清洗机器人; 仿真;