器

人的

智

能

化

要

求

越

来

越

高

，国家

对

机

器

人

行

业

的

发展

也

越

来

越

重

视

[

1

]

。

随

着

现

代

都

市中建

筑

楼

层

的

日益增

高

，

越

来

越

多

的家

庭

在

装

修

时

选

择

大

型

落

地

窗

，

但多

数

家

庭

的

玻璃

清

洁

工

作

主要

由

人

工

完

成，

高

层

玻璃擦洗

是

一

件

既

困

难

又

危

险

的

“

苦

差

事

”

。

因此

，

智

能

清

洁

机

器

人

应

运

而

生

，

成为

智

能

机

器

人研究的

热

点

之

一。

本

文

拟

设

计

一

款

安

全

性

自

动

擦窗

机

器

人系统设计

郭韶

山

，

陈

洋

，

张

慎

云

，

童

瑞

晗

，

温

博

渊

中

天

上

材

增

材

制

造

有

限

公

司

技术部

袁

江

苏

南

通

226000

冤

摘

要

院

随

着

现代

都

市中

建

筑

楼

层

的

日

益

增高

，

玻璃窗清洗

的

难

度

与

危险

程

度大大

增

加

。

为

解

决传

统

的

人工

清

洁

玻璃

方

式

中

安

全

隐

患

大、

效

率低

、

存在

清

洁

死

角

等

问题

，

设

计

了

一

款

全

自

动

家

用

擦窗

机

器

人

：

以

51

单

片

机为

主

芯片

，

设

置

两

台

直

流

减

速

电

机

带

动

履带

，

实现

机

器

人在

玻璃

上

前

进

、

后退

和

转

向功

能

；

选

取一

台

微

型

真空泵

配

合

负

压

吸

盘

，

保

证

机

器

吸

附

在

玻璃

上

；

设

计

一

组

微

动

开

关

，

使

机

器

人

在

接

触

到

窗

框

时

，

向

主

芯片

提

供

信

号

；

给

出

了

擦窗

机

器

人

的

机

构

设

计

和电

路

控

制

系

统

设

计

。

行

驶

稳

定

性

试

验表

明

，

该擦窗

机

器

人

吸

附

稳

定

、

移

动

灵

活

，

可

实现

智

能

清

洁

玻璃

的

功

能

。

关键词

院

自

动

擦窗

；

机

器

人

；

直

流

减

速

电

机

；

负

压

吸

附

中图分类号

院

TP242

文献标志码

院

A

文章编号

院

1008-5327

渊

2019

冤

01-069-07

System

Design

of

Automatic

Window

Cleaning

Robots

GUO

Shao-shan,

CHEN

Yang,

ZHANG

Shen

-Yun,

TONG

Rui-Han,

WEN

Bo

(Technical

Department,

ZTT

SRIM

Additive

Manufacturing

CO.,

Ltd.,

Nantong

226000,

China)

Abstract:

With

the

increasing

number

of

building

floors

today,

the

difficulty

and

danger

of

cleaning

glass

has

increased

dramatically.

In

order

to

solve

the

problems

of

this

large

safety

risk,

low

efficiency,

and

difficult

in

cleaning

corners

with

the

traditional

manual

cleaning

method,

a

fully

automatic

household

window

cleaning

robot

is

designed:

51

single-chip

microcomputers

are

used

as

the

main

chip,

and

two

DC

geared

motors

are

set

to

drive

the

tracks.

The

robot

realizes

the

forward

and

backward

movement

and

the

steering

function

on

the

glass;

a

miniature

vacuum

pump

is

selected

to

cooperate

with

the

negative

pressure

suction

cup

to

ensure

that

the

machine

is

adsorbed

on

the

glass;

a

set

of

micro

-switches

is

designed

to

help

the

robot

provide

signals

to

the

main

chip

when

it

touches

the

window

frame;

the

mechanism

design

and

circuit

control

system

design

of

the

window

cleaning

robot

are

given.

The

robot

driving

stability

test

shows

that

the

window

cleaning

robot

has

stable

adsorption

and

flexible

movement,

and

can

realize

the

function

of

intelligent

glass

cleaning.

Key

words:

automatic

window

cleaning;

robots;

DC

geared

motor;

negative

pressure

adsorption

doi:10.3969/j.issn.1008-5327.2019.01.016

南通职业大学学报

允韵哉砸晕粤蕴

韵云

晕粤晕栽韵晕郧

灾韵悦粤栽陨韵晕粤蕴

UNIVERSITY

第

33

卷第

1

期

圆园

19

年

3

月

灾燥造援

33

晕燥援

1

Mar.

圆园

19

收稿日期

院

2018-12-10

作者简介

院

郭

韶

山

(

1993

—

)

，

男，

黑

龙

江

北

安

人，

工

程

师，

主要研究方向为

智

能

机

器

人

结

构

设

计

和

单

片

机

系

统

控

制

。

69