摘 要： 為了實現(xiàn)對玻璃窗戶全方位自動、高效地清潔，設(shè)計了一種新型玻窗清潔機器人。介紹了機器人的總體設(shè)計思路，重點闡述了機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計、驅(qū)動模塊以及控制算法。測試表明，該玻窗清潔機器人操作簡單、控制靈活、實用性強，且具有較高的可靠性和準(zhǔn)確性，可實現(xiàn)豎直方向全方位自由移動，清潔效果良好。
關(guān)鍵詞： 玻窗清潔；清潔機器人；驅(qū)動控制

　目前，市場上雖然出現(xiàn)了一些爬壁機器人，但至今還沒有一種專門針對玻窗清潔的機器人。本文介紹了一種基于負(fù)壓吸附的輪式玻窗清潔機器人，將其用于高層住宅的的玻璃清洗工作。使用該機器人可以避免玻窗清潔帶來的高空作業(yè)危險，而且其操作簡單、使用方便，應(yīng)用價值高，市場前景廣闊。
1 玻窗清潔機器人系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
　該玻窗清潔機器人系統(tǒng)由手勢識別和清潔機身兩個部分組成，如圖1所示。手勢識別部分利用MXC6202二軸加速度傳感器測量人手控制過程中的加速度值，將采集到的加速度值送入單片機中處理，經(jīng)過一定的算法得到控制信號，并通過無線發(fā)射模塊發(fā)送到清潔機器人部分。清潔機身部分將接收到的手勢識別控制信號傳送給主控單片機[1]，經(jīng)過運算處理后，產(chǎn)生兩路直流減速電機的控制信號和一路微型真空泵的控制信號，經(jīng)各驅(qū)動器放大后，實現(xiàn)對直流減速電機和微型真空泵的驅(qū)動和控制。

2 玻窗清潔機器人結(jié)構(gòu)
　玻窗清潔機器人采用負(fù)壓吸附、輪式驅(qū)動結(jié)構(gòu)[2-3]。工作時，機器人吸附在玻璃面上，通過全方位移動，實現(xiàn)對玻璃的清潔。清潔機器人結(jié)構(gòu)的三維實體模型如圖2所示，由車輪、過濾器、微型真空泵、同步齒形帶、直流減速電機、底盤、吸盤七部分構(gòu)成。該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)簡單、可靠、操作方便，可以滿足壁面移動機器人在負(fù)載能力、速度以及可靠性方面的要求。