摘要 壁面移动机器人属特种作业机器人，在核工业、石化企业、建筑行业、消防部门、造船等领域均有广泛的应用，自二十世纪六十年代出现以来，一直受到世界各国的关注。 本文在阐述了国内外壁面爬行机器人发展的状况后。根据工作的环境与特点选择了双链条、真空吸附方式的总体结构。并对机器人在表面静止、运动和抗倾机构进行力学分析。 本文对于爬壁机器人的清刷机构做出了两种设计，最后选用其中的一种进行装配，另一种作为备选方案。 关键词：壁面移动机器人；模煳控制；姿态控制 目录 摘要I Abstract II 第1章绪论1 1.1课题的来源、目的和意义1 1.2传统爬壁机器人的结构及特性1 1.3国内外爬壁机器人的现状2 1.4模煳控制策略在机器人中的应用5 1.5本文的研究内容及主要工作7 第2章清刷机器人的总体结构8 2.1引言8 2.2清刷机器人系统性能指标和总体构成8 2.2.1清刷系统性能指标8 2.2.2清刷机器人的总体构成8 2.3清刷机器人本体结构设计9 2.3.1行走机构10 2.3.2吸附机构10 2.3.3驱动机构12 2.3.4传动机构13 2.3.5链条的张紧装置14 2.4轴的计算16 2.5链条驱动方式的选择16 2.6清刷机构17 2.6.1运动方式17 2.6.2清洗方式19 2.6.3清洗作业系统的滚刷系统及喷淋系统19 2.6.4影响机器人清洗的因素20 2.7清刷机构的第二方案20 2.8本章小结21 第3章清刷机器人力学分析22 3.1引言22 3.2力学分析及数学模型的建立22 3.3本章小结25 第4章清刷机器人控制系统的研制26 4.1引言26 4.2清刷机器人控制系统总体设计26 4.3控制系统硬件设计27 4.3.1伺服电机驱动与控制电路设计27 4.3.2串行通讯电路的设计29 4.4倾角传感器的原理及其数据采集30 4.4.1倾角传感器的原理30 4.4.2倾角传感器的数据采集30 4.5控制系统软件设计31 4.5.1下位单片机控制软件设计31 4.5.2上位PC机控制软件设计32 4.6本章小结32 结论33 参考文献34 致谢36