李德源，陈马鑫，李 川

(东莞理工学院 机械工程学院，广东 东莞 523000)

0 引 言

随着城市化的脚步，高层建筑的数量和层数在迅速上升，外墙清洁的需求也随之增加。目前的外墙清洁工作大多由清洁工人来完成，然而清洁高层建筑外墙对于工人而言是危险而繁重的工作；此外，对于保洁公司，雇佣清洁工人的成本也在不断上升。可以说，自动化清洁机器人代替人工作业是必然趋势[1]。

目前国内外针对应用于外墙清洁的爬墙机器人已有许多研究，在行进方式上有轮式、足式、履带式等，吸附壁面的方式有真空吸附、负压吸附、黏附等，部分机型已经能够实现较高的准确率和清洁效率，并且已有少量的样机投入试验性应用。但是在外墙清洁机器人的市场化普及上，目前大部分方案依然受到造价、功耗、安全性等因素的制约[2]。

针对上述问题，笔者设计了一种外墙清洁小车，该小车利用螺旋桨产生负压，吸附于墙面，并用底部的旋转毛刷清洁墙面。相比于其他爬墙机器人，这种小车在较为高效地完成清洁工作的同时，也兼具结构简单、运营和维护成本低廉的优点。

1 结构设计

1.1 外 壳

清洁小车的主要部分是一个空心六面体如图1所示。底面和四个侧面构成小车的箱型底盘，箱内安装控制电路、电机等，箱底安装清洁装置和传感器；顶盖主要安装负压吸附装置，并与底盘通过螺栓连接如图2所示。小车前后各有一个自上而下贯穿的圆柱形通道(如图3)，用以收束负压装置产生气流。……