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作者:李世昌;张明路;王泽远;王经天;王正阳;杨海飞;张鑫;
单位:大连理工大学机械工程学院;河北工业大学机械工程学院;
摘要:绳索驱动机器人因其高可靠性与安全性,逐渐应用于复杂玻璃幕墙的清洁作业。然而,现有绳驱机器人通常难以实现越障运动,且曲面自适应性不足,故难以实现复杂壁面的全域高效清洁。为此,提出了一种基于五绳并联构型与自适应清洗机体的绳驱清洁机器人,具备复杂壁面上的全域运动性能。通过设计五绳并联构型,可为机器人提供五个不同方向的拉力,使其能实现三维空间下的灵活越障运动,以满足复杂壁面上的全域清洁需求。引入自适应清洗机体,其在风压模块的压力作用下,能够被动旋转以适应不同曲率的壁面,从而实现紧密贴合,保证清洁效果。基于运动学模型,通过计算绳索长度和机体位置,可控制机器人实现连续的三维运动。制造样机并搭建实验平台,开展运动性能测试。实验结果表明:所提出的绳驱清洁机器人具备一定的越障性能,且能够适应变曲率表面,满足复杂壁面的全域高效作业需求。
关键词:壁面清洁;;绳索驱动机器人;;结构设计;;运动分析
基金资助:国家重点研发计划资助项目(2022YFB4701101);; 国家自然科学基金资助项目(U1913211;52275016);; 中央引导地方科技发展资金项目(226Z1801G;226Z1811G);; 河北省自然科学基金资助项目(F2021202016);; 河北工业大学学科交叉方向研究生培养资助项目(HEBUT-Y-XKJC-2021108)