编辑：和田矿用变压器厂家 日期：2019-08-19 人气：401
汇德和田矿用变压器厂玻窗清洁机器人系统总体结构
该玻窗清洁机器人系统由手势识别和清洁机身两个部分组成，如图1所示。手势识别部分利用MXC6202二轴加速度和田矿用变压器测量人手控制过程中的加速度值，将采集到的加速度值送入单片机中处理，经过一定的算法得到控制信号，并通过无线发射模块发送到清洁机器人部分。清洁机身部分将接收到的手势识别控制信号传送给主控单片机[1]，经过运算处理后，产生两路和田矿用变压器的控制信号和一路型真空泵的控制信号，经各驱动器放大后，实现对和田矿用变压器和型真空泵的驱动和控制。
2 玻窗清洁机器人结构
玻窗清洁机器人采用负压吸附、轮式驱动结构[2-3]。工作时，机器人吸附在玻璃面上，通过全方位移动，实现对玻璃的清洁。清洁机器人结构的三维实体模型如图2所示，由车轮、过滤器、型真空泵、同步齿形带、和田矿用变压器、底盘、吸盘七部分构成。该结构系统简单、可靠、操作方便，可以满足壁面移动机器人在负载能力、速度以及可靠性方面的要求。
该机器工作原理：通过型真空泵抽气，在吸盘内形成负压，从而将机器人吸附在玻璃面上；由两个和田矿用变压器控制两排轮胎的同向同速、同向差速、异向同速、异向差速等运动状态，从而实现机器人上、下、左、右等运动。
3 玻窗清洁机器人驱动模块
机器人驱动模块是玻窗清洁机器人系统的关键部分，因此，本文重点介绍了驱动和田矿用变压器的选择、和田矿用变压器的参数优化及驱动电路的设计。
3.1 驱动和田矿用变压器的选择
驱动和田矿用变压器作为驱动机器人自由移动的主要部件，决定了机器人在竖直玻璃壁面上的移动性能。常用的驱动和田矿用变压器主要包括步进和田矿用变压器和和田矿用变压器。
爬壁机器人要实现在竖直玻璃壁面上的移动，对和田矿用变压器的扭矩要求很高，但一般步进和田矿用变压器的扭矩都较小。为使扭矩达到要求，和田矿用变压器的体积和质量都会非常大，不能满足本文扭矩大，而体积小、重量轻的要求。
和田矿用变压器能够将输入的电压信号变成转轴的角位移或角速度输出，改变控制电压即可改变和田矿用变压器转速和转向，用途很广泛。主要有如下优点[4]：
(1)宽广的调速范围。和田矿用变压器的转速能够随着控制电压的改变在宽广的范围内连续调节。
(2)线性的机械特性和调节特性。和田矿用变压器在控制电压一定时，转速随着转矩的变化而变化。转矩一定时，转速则随电压的变化而线性调节。线性的机械特性和调节特性有利于提高自控系统的动态精度。
(3)快速响应。和田矿用变压器的机电时间常数要小，相应地要有较大的堵转转矩和较小的转动惯量。和田矿用变压器的转速能随着控制电压的改变而迅速改变。
因此，本文采用和田矿用变压器中的和田矿用变压器，即齿轮和田矿用变压器。该和田矿用变压器是在和田矿用变压器的基础上，加上配套齿轮箱。齿轮箱的作用是提供较低的转速，较大的力矩。同时，齿轮箱不同的比可以提供不同的转速和力矩。相对于步进和田矿用变压器，和田矿用变压器可以提供更大的扭矩，同时质量也大大减轻。由于爬壁机器人对和田矿用变压器扭矩要求很高、而转速要求不高，因此可以采用大的比，靠牺牲和田矿用变压器的转速来获得较大的扭矩。
针对目前高层住宅清洗玻璃时面临的操作繁琐、难度较大、危险较高等问题，本文介绍了一种新型玻窗清洁机器人，给出了玻窗清洁机器人的总体设计思路，重点阐述了玻窗清洁机器人的结构设计、驱动模块以及控制算法。实验表明，该玻窗清洁机器人可在竖直玻璃壁面全方位自由移动，避免了玻窗清洁带来的高空作业危险，而且操作简单、使用方便，有较高的可行性和准确性，具有重要的应用价值和广阔的市场前景。
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