陆伟 陈伟 李子轩

摘 要：随着时代的发展，城市中的高层建筑越来越多，在进行建筑外层施工或发生火灾等其他危害时，工作人员需要通过其他方式悬吊在建筑物外围，提升了工作人员的工作风险，因此代替人类工作的机器人便应运而生。近年来，科技与电子技术不断发展、成熟，将机器人应用到高层建筑的侦查和清洗等任务已成为可能。现今的建筑外围施工中普遍存在着施工人员多、劳动强度大、安全性较低并且容易受到天气因素影响等问题。将机器人应用到这类工作中，可降低施工人员高空作业风险，减少施工人员数量，提高工作效率。建筑用机器人的运动主要为攀爬，由于机器人体积较大、重量较重，因此对于机器人运动时动力学分析、吸附方式及材料的选择变得格外重要。建筑用攀爬机器人应能够实现在玻璃、混凝土等表面的前后、左右移动，并具有一定的越障能力，同时机器人应具有一定的可靠性，便于运输等特点。机器人通过工作人员远程遥控进行控制，可利用安装在机器人上的摄像头对周围环境进行观察。

关键词：攀爬机器人;结构设计

1 总体结构设计

按照大赛要求，攀爬机器人要求至少能在以下的任一种表面上可靠附着并行走、攀爬： 1.建筑结构的竖直立面（例如各种墙面）; 2.建筑结构的水平下表面（类似天花板）; 3.其它类型的表面（如钢管、钢丝绳等） 也可选择在以上1、2表面交替附着并行走、攀爬。 常用的建筑结构表面材料有：金属材料、水泥石灰墙面、石材、玻璃等。……