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考虑风载因素的玻璃幕墙清洁机器人设计

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围绕高楼玻璃幕墙机器人自动清洁中的风载问题,设计了一款考虑风载因素的真空吸盘吸附的框架式爬壁机器人.针对玻璃幕墙清洁机器人的框架式结构进行步态规划.基于空间力学理论建立了玻璃幕墙清洁机器人在风载下的力学平衡模型,得到了风载大小与机器人吸盘吸附力之间的力平衡方程.在Workbench中对风载作用下的清洗机器人本体进行了有限元分析,得到了机器人模型的应力云图与变形云图.实验测试结果表明:在极限风载作用下,机器人的最大应力点位于吸盘支架,最大变形点位于主架板中心.在真实风载下对机器人进行攀爬运动仿真分析,机器人可以在极限风载下稳定地工作,不会发生滑移和倾覆,验证了力学模型和设计模型的正确性.
Design of Glass Curtain Wall Cleaning Robot Considering Wind Load
Aiming at the wind load problem of the high-rise glass curtain wall automatic cleaning robots,a vacuum suction cup adsorp-tion frame-type wall-climbing robot is designed considering the wind load factor.The gait planning of glass curtain wall cleaning robot is planned.The mechanical balance model of glass curtain wall cleaning robot under wind load is established.The finite element analysis of the cleaning robot body under the action of wind load is carried out,and the stress cloud map and deformation cloud map are ob-tained.Experiments show that under extreme wind loads,the robot's maximum stress point is located in the suction cup bracket,and the maximum deformation point is located in the center of the main frame plate.The robot can work stably under extreme wind loads without sliding or overturning,which verifies the correctness of the mechanical model and design model.

glass screen wallcleaning robotwind loadvacuum adsorptionfinite elementmaximum stress

李林琛、张春芝、秦绪杰、李磊、杨幸

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北京工业职业技术学院机电工程学院,北京 100042

中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院,北京 100083

北方工业大学机械与材料工程学院,北京 100144

玻璃幕墙 清洁机器人 风载作用 真空吸附 有限元 最大应力

北京市教委科研项目

KM201910853004

2024

电子器件
东南大学

电子器件

CSTPCD
影响因子:0.569
ISSN:1005-9490
年,卷(期):2024.47(2)
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