索驱幕墙清洗机器人（冗余约束）
城市中各种高层建筑成为城市现代化和繁荣程度的标志，却也同时带来了高楼外墙或玻璃外窗的清洗难题。目前，高空玻璃幕墙的清洗作业主要靠人工吊绳清洗作业，成本高，施工安全保障低。吊机与垂直运动的机器人清理方案，在作业之前需要较长时间的准备，在楼顶部安装吊机，而且其仅能做竖直方向的清理，每次需要人工移动顶部吊机位置，清理其他区域，费时费力，需要机器人与人员配合作业。针对上述问题，课题组提出了基于柔索驱动机器人的玻璃幕墙清洗实现方案。所提出的柔索驱动幕墙清洗机器人系统如图1所示，主要包括卷扬机、清洗机器人、线缆和水管收纳结构、上位机控制等四部分。
城市中各种高层建筑成为城市现代化和繁荣程度的标志，却也同时带来了高楼外墙或玻璃外窗的清洗难题。目前，高空玻璃幕墙的清洗作业主要靠人工吊绳清洗作业，成本高，施工安全保障低。吊机与垂直运动的机器人清理方案，在作业之前需要较长时间的准备，在楼顶部安装吊机，而且其仅能做竖直方向的清理，每次需要人工移动顶部吊机位置，清理其他区域，费时费力，需要机器人与人员配合作业。针对上述问题，课题组提出了基于柔索驱动机器人的玻璃幕墙清洗实现方案。所提出的柔索驱动幕墙清洗机器人系统如图1所示，主要包括卷扬机、清洗机器人、线缆和水管收纳结构、上位机控制等四部分。
幕墙清洗机器人总系统图
柔索驱动幕墙清洗机器人整体采用索驱动平面机器人结构，通过建筑上四个角落固定的卷扬机驱动四组绳索驱动终端清洗机器人在玻璃幕墙表面运动。卷扬机被设计成可移动式结构，可布置在地面或高楼顶部，通过螺旋滚筒缠绕高分子量聚乙烯纤维绳，工作前可通过激光器完成出索点位置标定工作。清洗机器人采用类似光伏玻璃清洗用辊刷，使用普通单相电机+减速机驱动辊刷旋转，在楼顶部直接采用继电器实现开关控制的旋转的开启，动力源由顶部的水电卷扬机供给。将线缆和水管的滚筒设计为同一个动力来驱动，水管滚筒仿照目前市场通用的滚筒，在中心轴设计旋转接头的方式实现水路的连续旋转。用普通工控机作为上位机，对机器人进行位置控制，张力传感器作为力值监控。
使用柔索并联机器人清理玻璃幕墙，可以采用无人值守的方式，远程控制卷扬机的运动，实现清洁机器人的全平面运动，工作效率较高，便于实现自动化。