摘要：爬壁机器人可以说是移动机器人方向的一个重要组成部分，它可以在竖直的墙面上自由的运动。它是机器人研究方向的重点之一。它是一种自动机器人，爬上垂直的墙壁，完成操作。现代所熟知的爬壁机器人大多采用真空吸附和磁吸附两种模式进行着作业。爬壁机器人具有吸附和运动这两个重要的功能，吸附方式一般采用负压吸附或者磁吸附等吸附方式。负压法可以在吸力杯的负压作用下吸到墙上，不受墙体材料的限制。永久磁铁吸附法有两种永久磁铁和电磁体，只适用于磁场。攀爬机器人主要用于石油化工企业检查或油漆圆柱形大型罐，或进行建筑清洗和喷淋。在用于检查厚度的核工业中，也可使用在火灾、探测和其它各种行业之中。

本文主要阐述了攀爬墙机器人控制系统开发的目的和意义。本文主要介绍了爬壁机器人在国内外的应用和发展，介绍了攀爬墙机器人运动控制系统的方法。攀爬机器人是由集成电路组成的控制系统，具有体积小、操作简单、成本低、性能可靠、稳定性好等特点。它是整个机器人的大脑，它控制着马达的运动和机腹吸附器，壁机器人墙的攀爬动作。电源供应3.5 v可充电电池。通过红外线遥控，实现了攀爬机器人运动的操作。3个白色带的机器人车身底盘，以提高吸附器的效果。

关键字：爬壁机器人 机附吸附器  集成电路

 

目 录

摘 要

ABSTRACT

1 绪 论-1

    1.1 课题背景及研究的意义- 1

    1.2 国内外现状综诉- 1

        1.2.1国外驾驶机器人现状简介-1

        1.2.2国内驾驶机器人现状简介-3

    1.3 本课题设计的主要研究内容-4

2 爬壁机器人的总体设计-5

    2.1 总体设计框图-5

    2.2 设计总体思路-6

    2.3 系统结构框图-7

    2.4 总体设计结构图-8

3 机械系统设计-9

    3.1 减速器的设计- 9

        3.1.1 齿轮的设计-9

        3.1.2 齿条的设计-10

3.2 小型驱动电机的设计-12

3.3 吸附器与移动方式的设计-13

3.4 电源的设计-16

3.5 车体部分-17

3.5.1 车轮的选择-18

3.5.2 底盘的真空设计-18

4 硬件设计-19

4.1 总体硬件结构图-19

4.2 单片机控制模块-20

    4.3 步进电机驱动器ULN2003-23

        4.3.1 管脚排列-23

        4.3.2 电参数-24

4.4 直流电机驱动芯片设计-24

4.5 红外传感器电路图-25

4.6 总体控制单元硬件结构-25

5 软件设计-26

    5.1 总体程序流程图-26

    5.2 红外解码编程-27

5.2.1 位定义-27

5.2.2 程序-27

6 总结与展望-30

参考文献-31

致谢-32

附录1-33

附录2-34