基于负压吸附的轮式玻窗清洁机器人

目前，市场上虽然出现了一些爬壁机器人，但至今还没有一种专门针对玻窗清洁的机器人。本文介绍了一种基于负压吸附的轮式玻窗清洁机器人，将其用于高层住宅的的玻璃清洗工作。使用该机器人可以避免玻窗清洁带来的高空作业危险，而且其操作简单、使用方便，应用价值高，市场前景广阔。

　　1 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MXC6202二轴加速度传感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，产生两路直流减速电机的控制信号和一路微型真空泵的控制信号，经各驱动器放大后，实现对直流减速电机和微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、微型真空泵、同步齿形带、直流减速电机、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：通过微型真空泵抽气，在吸盘内形成负压，从而将机器人吸附在玻璃面上；由两个直流减速电机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电机的选择、电机的参数优化及驱动电路的设计。