非吸附式多足升降机器人的研制+CAD图纸(2)
而且在当今人类的一只脚已经迈入了机器人时代的大门，中国十几年内机器人将融入市民日常生活，机器人将和汽车一样成为生活必须用品。目前大多都打“民生”牌，致力于改善市民生活，增加生活趣性。这些机器人从用途上看，有用于娱乐的，也有用于日常生活的，或是安全防盗等。机器人的发展就像上世纪80年代的个人电脑、上世纪90年代中期的手机一样，正处于产业真正起飞的前夕，巨大的市场前景已经展现。资料显示，至2007年底为止全球家务用机器人计有340万台，娱乐休闲用机器人200万台。2008～2011年全球预估已达到家务用机器人460万台，娱乐休闲用735万台。
综合运用过去所学的理论知识，提高理论联系实际和综合分析的能力，切培养现代机械设计、制造、安装和现场调试等实际工程能力，并树立现代设计理念，提高计算机辅助设计和查阅设计资料、标准及规范等基本技能，是本课题的指导思想。本课题旨在解决高层居民的“擦窗难”问题，同时也针对市场几乎是吸附式擦窗机器人进行创新，从而决定设计为蜘蛛仿生擦窗机器人。
2 设计思想
2.1 课题综述
机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。而擦窗机器人顾名思义就是帮助人们擦洗玻璃窗的。
通过调研，决定蜘蛛仿生擦窗机器人采用主体和副体的结构，主体和副体上分别有四只脚，用来撑住窗框侧壁并沿其上下爬行。机器人的擦窗工具条有两组，分别在其头部和尾部。机器人配有一条安全带，防止其突发故障或失电而坠落。可是仅仅靠一条安全带还不能完全保证擦窗机器人在工作时的安全性。研制擦窗机器人就是为了带给人们便利、舒适和安全的生活，因此在安全性这一方面要仔细考虑，且要落实到设计中去。
2.2 构思过程
2.2.1 升降爬动方式的选择
擦窗机器人是以蜘蛛的外形为原形进行设计的，因此决定采用间歇升降爬动的方式即机器人的足部运动是运动-停歇-运动。初步构想在机器人主体上安装四个脚，内部安装一个四个脚的副体、齿轮齿条、电机。通过电机的正转带动齿轮齿条使小盒子向上移动后固定，再通过电机反转借助齿轮齿条使机器人主体向上移动从而完成机器人向上的间歇运动。
2.2.2 垂直行走支撑形式
吸附装置的功能是使机器人可靠地吸附于倾斜或垂直壁面上，并产生足够的压力，使爬行机构获得足够大的摩擦力以避免机器人晃动和打滑。吸附方式有真空吸附和磁吸附，其中真空吸附对工作面材料的要求不十分严格；真空吸附系统具有轻量化、体积小、结构紧凑、可靠性高等诸多特点，但受到作业环境（包括障碍、表面缺陷、面面转换、曲面度等）、受力状态等诸多条件限制，孤立地考虑单个吸盘的工作状态是不够的，往往需要使用吸盘组的形式解决。
考虑到擦窗机器人是以间歇运动的方式进行升降爬动及蜘蛛为仿制对象,也可以采用足式即擦窗机器人侧撑于窗框之上。
2.2.3 安全性
擦窗机器人的安全性能不容忽视，为避免因工作中突然失电而导致的机器人坠落事故发生，有以下几点在设计中需要注意：
2.2.3.1自锁
擦窗机器人的自锁体现在机器人的足部，可以使用弹簧和螺母的组合来达到自锁的效果。首先用螺母对机器人脚到窗框的大致距离进行调节，再利用弹簧将余量补足，起到一个牢牢撑住窗框的作用。