西北工业大学

李事坪，薛 栋，王海晨，邹志华，陈润博

1 背景简介

目前，中国建筑面积为500亿平方米，其中幕墙占5%，而中国每年新建幕墙达9 000万平方米。即使以最低收费标准计算，国内的高层外立面清洗市场超100 亿元，市场潜力巨大。随着机器人技术的进步与快速发展，家政服务机器人有望成为继电脑和手机之后大批量进入家庭的消费类电子产品。人工擦洗玻璃（尤其是外窗户面）存在作业困难和较高风险，而大型擦窗机投入成本过高，因此擦窗机器人成为安全经济的选择。国内擦窗机器人产品主要来自于科沃斯和嘉世达两家公司，两家公司的产品功能相似度高，均无法翻越窗户边框，且只能够擦洗单块玻璃，实用性有待增强，竞争优势不明显。

2 作品简介

西北工业大学研究生创新团队设计的可越障擦窗机器人—TaichiRobot，不仅能够紧贴玻璃窗户壁面，实现整块玻璃擦洗，还具备独特的越障能力，可快速高效完成窗户内外玻璃面的擦洗作业。

TaichiRobot的设计主要包括三部分：

（1）整体机械结构的设计，主要难点包括整机越障机构设计、自适应浮动吸盘设计、强度设计；

（2）硬件电路设计，主要包括驱动电机、不间断电源、采集传感器信息、通信电路；

（3）软件编程，实现自动/半自动擦洗功能与自主越障。

技术优势：

（1）TaichiRobot安装了防跌落传感器，能够擦洗无边框玻璃。

（2）TaichiRobot首次实现了越障，能够完整擦洗具有高低落差的玻璃窗。

（3）TaichiRobot具有干擦、湿擦和干湿混合擦三种擦洗模式，工作效率高，擦洗更干净。……