类蜘蛛旋转型高空清洗机器人--李升华组

1、图（1）图（2）遥控开关无线接收块清洗机构越障机构平衡机构G1G3G2FN1FN2aF2F11.对机器整体进行受力分析： Fx=0 , F1.sina+F2-FN1_FN2=0 FY=0 , F1COSa-G1-G2-G3=0墙壁对机器的作用力FNFN=FN1+FN2=(G1+G2+G3)tana+F22.tan a= d/ h a=arctan（d/h）a在1到5内 当a =5时 最小 FN2FN1,通过调节使G3增大，G2减小能提供足够的正压力使机器压紧在墙体或玻璃表面上。随着高度的降低，绳子的增长，a减小FN2减小，FN1增大，当FN2FN1,通过调节G3减小，G2增大，使机器重新达到平

2、衡当a=1时，FN2很小，调节G2,G3的大小也能使机器处于平衡图（3）理论计算 产品结构主要由：1、运动机构2、压紧机构3、清洗机构4、平衡机构1、如图，类蜘蛛旋转型清洗机器人的左右两面的第一，第四条腿设计得长短不一，清洗效果如下图圆环所示：如图1所示，8个圆圈为传统吸盘,如图5,6,7,8，a,b,c,d,但又具有特殊性，可根据高楼材料随时替换，从而达到既能清洗玻璃又能清洗大理石，瓷砖等不同材料；13245768adcb2、蜘蛛身体和其中的四条腿分为两组，5,6,7,8和a,b,c,d各一组，当进行清洗时，5，6，7，8会离开竖直平面，向上翘起，不会阻碍1，2，3，4部位进行旋转清洗工作。

3、当一块区域清洗完毕后， 5，6，7，8向下退,当退到未被清洗的区域时，将自动吸附到墙壁上，此时，蜘蛛身体开始移动，直至移动到合适的位置后，a,b,c,d吸附到墙壁上，5，6，7，8翘起，进行新一轮清洗工作。图（7）平衡机构由供水箱，废水箱和手臂组成。两水箱通过电磁阀相通，电磁阀根据安装在车轮上应变片来控制开关。通过上下水箱中的水量匹配使机器保持上下平衡。安装了万向轮(一个手臂4个万向轮)的手臂保持机器左右平衡。控制器舵机机械机构光敏传感器环境光方向实际方向方向控制信号障碍物传感器前进阻力控制系统设计多输入多输出多输入多输出控制系统框图控制系统框图系统采用系统采用AVR单片机单片机“ATMEGA

4、16”作为核心控制，其优点为：作为核心控制，其优点为：1、I/O口可设为推挽输出，输出电流大。口可设为推挽输出，输出电流大。2、大多数指令都是单时钟指令，运算速度快。、大多数指令都是单时钟指令，运算速度快。3、片内集成、片内集成A/D转换功能，便于光信号的多级转换功能，便于光信号的多级度取样。度取样。4、定时器可以工作在、定时器可以工作在CTC模式，可以立即更新模式，可以立即更新数据，便于产生多路数据，便于产生多路PWM信号。信号。、控制系统总体设计控制系统总体设计PB0/T01PB1/T12PB2/N03PB3/N14PB4/SS5PB5/MOSI6PB6/MISO7PB7/SCK8RESE

5、T9VCC10GND11XTAL212XTAL113PD0/RXD14PD1/TXD15PD2/INT016PD3/INT117PD4/OC1B18PD5/OC1A19PD6/ICP120PD7/OC221PC0/SCL22PC1/SDA23PC2/TCK24PC3/MTS25PC4/TDO26PC5/TDI27PC6/TOSC128PC7/TOSC229AVCC30GND31AREF32PA7/ADC733PA6/ADC634PA5/ADC535PA4/ADC436PA3/ADC337PA2/ADC238PA1/ADC139PA0/ADC040IC1ATMEGA16123J1左前外123J2

6、左前中123J3左前内123J4左中外123J5左中中123J6在中内123J7左后外123J8左后中123J9左后内123J10右前外123J11右前中123J12右前内123J13右中外123J14右中中123J15右中内123J16右后外123J17右后中123J18右后内CON1CON2CON3CON4CON5CON6CON7CON8CON9CON10CON11CON12CON13CON14CON15CON16CON17CON18GNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDVCCVCCVCCVCCVCCVCCVCCVCCV

7、CCVCCVCCVCCVCCVCCVCCVCCVCCVCC舵机接口1234COM1CON4GNDTXDRXD+5VR31KLED1INGND12J19VCCINGNDINC1470uFC2104SW1+5V+5VMOSISCKMISORXDTXDXTAL1XTAL2XTAL1XTAL2Y112MC522PC422PGNDGNDGND+5VMISOMOSISCKRSTVinIC27805C51220uFC52104+5VR210KANT1C310uFR11KGND+5VRSTCJ11000uFVCCGNDGNDCON1CON2CON3CON4CON5CON6CON7CON8CON9CON10CON11CON12CON13CON14CON15CON16CON17CON18ADC1ADC2ADC3ADC4ADC0R420KR520KR620KR720KR820K12RG112RG212RG312RG412RG5+5V+5V+5V+5VGNDGNDGNDGNDGNDADC0ADC1ADC2ADC3ADC4+5