学位论文一种爬壁喷涂机器人的研究与设计.docx

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学位论文一种爬壁喷涂机器人的研究与设计

毕业论文（设计）

题目一种爬壁喷涂机器人的研究与设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

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日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

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注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

□优□良□中□及格□不及格

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

□优□良□中□及格□不及格

4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性

□优□良□中□及格□不及格

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

评阅教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

□优□良□中□及格□不及格

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

□优□良□中□及格□不及格

3、学生答辩过程中的精神状态

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

评定成绩：

□优□良□中□及格□不及格

教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

年月日

教学系意见：

系主任：

（签名）

年月日

一种爬壁喷涂机器人的研究与设计

xxx

（德州学院机电工程学院,山东德州253023）

摘要：

本文针对国内外现有爬壁机器人模型特点，在总结和借鉴喷涂设备的基础上，提出了一种以爬壁机器人为主体，喷涂设备为辅的高层建筑喷涂机器人方案。

本次设计介绍了此种高层建筑爬壁喷涂机器人的用途，结构，及其特点。

阐述了此种机器人在国内外的发展状况，并对未来该机器人的发展趋势做了预测。

关键词：

爬壁机器人；喷涂；PLC；楼顶吊装

1绪论

1.1选题背景目的及意义

随着社会经济的发展和人口的增加，现代城市高层建筑越来越多，在现代都市中各种各样的摩天大楼成为一道亮丽的风景。

多年来，许多城市的环境清理工作引起人们的越来越多的关注重视。

建筑物已成为一个城市的外观，因此建筑物表面的喷涂和装饰建筑工作已成为人们整顿城市环境的关注重点。

一般的高层建筑物喷涂工作均是由人工手动完成的，但是，人工喷涂是相当危险的，高空中由于有强气流的存在使人很难保持平衡，工作环境很不好，伤亡事故频繁发生，而且效率很低很低。

工人在有毒的艰险恶劣的环境中完成这种复杂的喷涂操作，这无疑对工人的健康和生命安全造成很大的威胁。

高层建筑物的壁面喷涂是一项量大面广的作业，在我国高空作业最原始的方法是通过架设脚手支架，让工人携带喷涂工具和涂料依次进行喷涂作业，一个喷涂项目完毕后再拆除脚手支架，然后进行下一个项目的喷涂作业。

很明显的，这种方式很费力、费时，需要大量的辅助材料来搭建脚手支架。

特别是对于高层建筑外墙的喷涂成本更高，而且效率太低，工人长期在此环境中工作会使他们的身体有一定的损伤。

而现在随着科技创新技术的发展，目前我国对高层建筑外墙的喷涂工作主要是用专门的载人提升设备吊篮，将工人及喷涂工具和材料等依次悬挂于墙面附近，虽然主要还是要靠人工来进行，但其比起最简单的方式来说有了很大的进步，这种方法使用的设备简单，工人手持喷枪对墙面进行喷涂，工人的工作条件有所改善，效率有所提高，但为了工人的安全着想，还是需要一个人单独工作，喷涂效率仍然很低，并且采用手工喷涂的涂层质量受人为控制的因素影响比较大，如移动喷枪的速度、喷涂的距离、涂料的流量、所用的喷涂方法和工人的技术水平等。

所以高层建筑壁面喷涂自动化的问题急需解决。

解决这个问题的最好方法就是用机器人代替工人进行高空喷涂作业。

由机器人来代替工人作业，实现喷涂的自动化，这将是高空喷涂作业的发展方向。

虽然在机器人工作过程中还是需要人工的操作，但是这样已经可以在很大程度上降低工人的劳动强度，工人的工作环境有了很大的改善，也提高了喷涂效率及质量。

随着科技的进步，爬壁机器人的应用越来越广泛，这使得高层建筑喷涂机器人的诞生成为了可能。

而本文所设计的高层建筑爬壁喷涂机器人是爬壁机器人的一种应用。

本文针对国内外现有爬壁机器人模型特点，在总结和借鉴喷涂设备的基础上，提出了一种集爬壁机器人、喷涂设备于一体的高层建筑爬壁喷涂机器人方案。

1.2爬壁机器人的发展概况

机器人是传统的机构学与现代电子技术结合的产物，是计算机科学﹑控制论、机构学、信息科学和传感技术等多种学科的综合性的高新技术产品，是一种能够进行高速运行、重复操作并且精确度较高的自动化设备。

可以用机器人来代替人类去从事各种危险的、重复的、单调的及工作环境比较危险的工作，这将是社会发展的趋势。

爬壁机器人是机器人的一个分支，主要运用于建筑和玻璃的表面和化学反应罐的内部进行清洗、除锈、喷涂等的作业过程中。

现代社会中，在一些对国民经济的发展有着重要的作用的工作中必须要采取安全的防范措施，而爬壁机器人在这方面是得到大力发展的其中的主要开发项目之一。

所以现在已经有很多各种各样的爬壁机器人已经被投放到或即将要被投放到各种作业的现场中，其主要被应用有许多方面比如核工业，核工业中辐射力比较强，而对核废液储罐进行焊缝探伤、罐体壁厚的测量和核废液的泄露检查等工作如果靠人工作业将会对工人的身体产生很大的损伤；在建筑行业也有一些工作需要机器人代替工人去作业像高层建筑表面的玻璃幕墙清洗、瓷砖等外装饰的安装，外墙壁表面的喷涂和墙面的清洁等，此外还有消防部门，造船行业，石油化工等行业。

总之随着科技的发展机器人的应用将会得到越来越快的发展。

爬壁机器人的发展历史是比较长的，早在1966年，日本大阪府立大学的西亮讲师设计出了一台简单的原理样机，此样机所用用的原理是利用电风扇旋转在其墙壁附近产生低压空气然后再由低压空气产生的负压作为吸附动力使机器人本体吸附在墙壁表面上，这被看作是爬壁机器人领域的研究开端。

自此以后，爬壁机器人技术在世界范围内得到了迅猛的发展，而在这一领域内，日本所取得的成绩最为突出，美国、英国等多个国家也相继取得了不小的成就；在国内，对爬壁机器人最早的研究，是在1988年由哈尔滨工业大学率先进行的，经过了十几年的发展，我国先后加入了一些知名的学府及研究所等研究机构比如说上海交通大学，上海大学，长春光机所，北京航天航空大学等，他们都为国内爬壁机器人的研究做出了重要的贡献，到目前为止，国内的爬壁机器人也取得了不小的进展[1]。

1.3喷涂设备的发展概况

随着工业技术的发展，简单的手工操作已经无法满足市场的需求，而在改革开放以后，工业技术自动化越来越普遍，在这种环境下在喷涂作业已由手工向工业自动化的方向发展，而且喷涂自动化的程度也越来越高，所以喷涂生产线的应用也越来越广泛，并已经深入到国民经济的很多方面。

现在市场上广泛应用的喷涂设备按照自动化程度的高低可分为：

手动喷涂设备、半自动喷涂设备和全自动喷涂设备三种[2]。

目前为止，国内主要的喷涂方式主要是高压无气喷涂。

高压无气喷涂的原理是喷枪利用空气压缩泵提供的高压气流将涂料喷出，由于气压较高因此涂料以雾状喷射到被涂物体的表面上。

要完成高压无气喷涂其所需要的设备主要包括空气压缩泵，喷枪，蓄压桶，软气管等。

2爬壁喷涂机器人的系统方案设计

2.1爬壁喷涂机器人的技术性能指标

在经过了一定时间的考察和查阅整理资料后，本人认真分析了目前现有的各种爬壁机器人和喷涂设备的优缺点，结合现实的情况做了以下技术性能及要求：

（1）该方案要能够保证实现平稳喷涂使喷涂的图涂层均匀；

（2）本设计方案能够适于喷涂较大的平面；

（4）高层建筑喷涂机器人要求通过无线通信控制由人工进行远程控制；

（5）该机体的加工制作要尽量使用标准件，对于非标准件，应尽量是加工工艺简单；

（6）该机体的装配和操作要简单容易，使普通工人在培训之后即可熟练操作。

2.2爬壁喷涂机器人的总体方案设计

在拟定方案的时候，经过多方的考察检阅资料，以集思广益、自由阐述的方式，讨论了设计方案，经过多方的比较，全方位的考虑，最终将所有方案的优点结合在一起，确定了现在的设计方案。

该爬壁喷涂机器人在现有技术的情况下其总体结构采用传统的四部分组成：

机器人本体系统，喷涂作业系统，地面遥控与监控系统和楼顶悬挂系统。

爬壁喷涂机器人的设计方案主要包括机器人的本体方案设计和机器人的控制系统设计。

其中机器人的本体方案设计包括机器人的移动方式、吸附方式、喷涂装置的设计。

而机器人的控制系统设计方案主要是机器人的控制方式设计。

2.2.1爬壁喷涂机器人的吸附方式

爬壁机器人的吸附方式有三种：

真空吸附、磁吸附和推力吸附。

不同吸附方式的机器人都各有自己特点，能够应用于不同的场合，使用时需要根据具体的使用条件来进行吸附方式的选择。

下面列出各种吸附方案的优缺点：

1）真空吸附。

真空吸附分为单吸盘和多吸盘吸附，单吸盘结构简单允许有一定的泄露，但是单吸盘会使系统稳定性差，吸盘没有冗余性，断了电之后就没有了吸附能力。

多吸盘吸附吸盘的尺寸小，密封性也好，断电有冗余性。

但其也有缺点，它对墙面的适应能力较差，如果墙面不平整或有裂缝吸盘将会发生真空泄漏，从而使机器本体掉落。

2）磁吸附。

磁吸附分为永磁式和电磁式两种。

永磁式耗能少，比较安全。

但磁体在离开吸附的墙壁时需要很大的力量这将会使机器人本体有惯性产生，从而导致主体的不稳定。

电磁式可以避免这种状况，它的离合比较容易，但它会消耗很大的电能电磁体的重量也比较大。

3）推力吸附。

推力吸附适应能力强，不受吸附表面形状和材料的限制，穿越障碍能力强。

但是它有很多缺点就是体积比较大难以控制，噪声也比较大，工作效率也很低。

经过以上各方面的分析可以很明确的选择真空吸附作为该机器人的吸附方式用以实现机器人的爬墙功能。

由真空吸附的特点知道吸盘对墙壁的平滑度要求相对较高。

壁面不平整或缝隙的存会使吸盘不能形成真空吸附从而导致爬壁机器人爬墙失败。

因此，如何有效的解决真空吸盘能够可靠的吸附在墙壁表面成为爬壁机器人完成爬墙的关键技术问题。

但是不能盲目的追求盘径大吸力强的大吸盘，大吸盘的吸力强固然能够有助于机器人在墙壁上牢固的吸附，但其盘径大，遭遇壁面缝隙的等缺陷的几率也相对较大。

同时，考虑到机器人本体质量和尺寸等一系列的因素，可以通过减小吸盘直径、增加吸盘数量的并且使吸盘之间的位置布局合理，使吸盘不在同一直线上，一旦遇墙壁缝隙时，能够保证其中一定数量的真空吸盘可靠吸附，从而最终保证机器人在墙壁上的可靠行走[3]。

2.2.2爬壁喷涂机器人的移动方式

现阶段爬壁机器人多采用车轮式、履带式和脚足式三种移动方式，现介绍各移动方式的优缺点。

车轮式转向性好，移动速度快，控制灵活方便，但一般由单吸盘组成，很难维持一定的吸附力，而且磨损很严重，但这种移动方式多应用于需要全方位移动的爬壁机器人，如德国哈默尔曼设计的清洗除锈机器人，哈尔滨工业大学设计的高楼玻璃幕墙清洗机器人等。

履带式着地面积较大，对壁面的适应能力强，在移动过程中能够始终保持较大的吸附力，但对其运动路径和姿态比较难以控制，此移动方式多用于磁吸附式机器人，如上海交大学所研制的除锈机器人等。

脚足式有一定的越障能力，动作较灵活，但缺点是移动速度慢，机构设计和机器人运动的路径规划比较复杂，此种移动方式多用于工作壁面状况较为复杂的机器人，如上海大学研制的球形壁面爬壁机器人，北京航空航天大学研究制作的多足多洗盘的清洗机器人等。

轮式和履带式爬壁机器人的应用比较常见，它们的优点是结构比较简单，移动速度相对较快，但是对于有障碍物的建筑墙面很难工作，而且在地面和墙壁之间的转移不能自动的完成。

脚足式机器人因为自由度太多在运动学上很复杂，但是这也算是它的优点，它可以自动处理障碍物，所以本设计采用脚足式移动方式。

这里可以采用气动或液压元件实现吸盘在某个方向的运动，即将吸盘与液压缸或气缸相连，通过驱动液压缸或气缸运动，带动吸盘移动。

2.2.3爬壁喷涂机器人的喷涂装置

为了满足油漆喷涂节能环保的要求，现代油漆喷枪在性能以及喷枪结构设计上应满足以下几方面要求。

（1）喷枪的喷幅大而稳定；

（2）经雾化的油漆均匀的喷涂在喷幅内；

（3）喷涂出的油漆颗粒大小均匀；

（4）薄的油漆层,例如HS/VHS/UHS油漆；

（5）能保证喷涂后的漆膜平滑均匀；

（6）应根据人体工程学设计枪体，方便操作，经久耐用；

（7）喷枪的调节和设定简单、快捷[4]。

该机器人的设计采用自动喷枪进行喷涂，若要喷涂设备能够相对于墙面在一定范围内进行喷涂，就需要设计一个移动机构，将喷涂部件置于移动机构上，由移动机构来带动喷涂部件实现机器人在一定范围的喷涂作业。

移动机构的设计借鉴了数控机床的工作台的工作原理，将其放置在爬壁机器人的本体上作为喷涂装置的移动机构，实现喷涂装置的横向和纵向移动。

其机构设计如下图所示：

图1爬壁喷涂机器人的本体机构

该移动机构主要有横向和纵向两个方向的移动部件组成。

该机构通过横向移动部件与机器人的本体用螺栓连接在一起，横向机构和纵向移动机构主要由横向丝杠副，导轨副，轴承支座，联轴器组成。

纵向移动机构通过横向滑块连接在横向导轨上，其动作原理是由电机通过联轴器带动丝杠转动，转动则通过螺母座变为直线移动传到导轨的滑块上，进而实现横向的直线移动，纵向的移动原理与横向相同只不过整个喷涂部件通过滑块与纵向导轨相连接通过电机带动纵向丝杠转动，将运动转化为喷涂部件的纵向移动[5]。

对于这种移动机构，设计有两种喷涂的路线，如图2：

（2）

（1）

图2喷涂路线

在设定喷涂路线时应先考虑移动部件的结构。

由于纵向机构放置在横向机构上，所以在选择喷涂路线时，应先使其纵向直线移动，再横向直线移动，只有第二种喷涂路线符合条件。

由于每个喷枪的喷涂范围大约在300-500mm之间，这种范围相对于墙面的喷幅比较小，可以考虑将多个喷枪排列组合在一起形成喷枪组，这样既可以增加喷涂的面积，又能够提高喷涂的效率，可谓一举两得。

而喷枪的排列方式又有许多种，比如：

矩形排列

图3喷枪的排列方式

图中圆形区域为喷枪的喷涂幅面，考虑以上三种喷枪的布置方式，矩形排列喷枪时，喷涂过后涂层前后重叠，所以如果使用这种喷枪的排列方式在喷涂前需调整好喷涂的流量，避免喷涂后产生涂层过厚的情况。

斜线布置喷枪时，由于三个喷枪的相对位置很难调整，所以涂层的重叠区域不易调整，这种喷枪的排列方式很难适用于喷涂距离不同的喷涂作业中。

对于直线排列的喷枪组，不仅没有涂层重叠问题，而且还可以通过机器人本体的直线运动很容易的改变涂层重叠区域的大小。

综上所述，本设计应采取第三种喷枪的排列方式，既直线排列喷枪。

采用传统的圆形喷嘴进行喷涂作业时，喷涂的幅面边缘地带扩散比较大，可能会导致所喷涂的涂层不均匀，而在原有喷枪基础上将圆形喷嘴改为矩形喷嘴，则会有效的改善这个问题。

在喷涂作业过程中，应将涂料等置于建筑物的顶部平台上。

2.2.4爬壁喷涂机器人的控制方案

由于高层建筑爬壁喷涂机器人工作环境比较特殊，对于控制系统不仅需要有很高的可靠性，而且要有很强的抗干扰能力。

控制系统由该机器人本体控制系统，喷涂系统，楼顶吊装控制系统及地面上的远程控制系统四部分组成。

在机器人工作时，地面远程控制系统主要负责爬壁喷涂机器人的任务调度，而经无线通信系统传输给机器人本体系统的控制指令是由操作工人在经过培训有键盘输入的。

爬壁喷涂机器人本体完成的吸附、喷涂、移动等各种动作是在各控制器的控制下完成的并由楼顶的卷扬机牵引着向下滑运动。

操作工人则通过放置机器人本体和楼顶机构上的传感器采集到的经过处理和规划后的系统的工作信息来实时掌握机器人的工作状态，在机器人发生意外情况时地面操作工人可以及时的向机器人发出控制命令。

2.2.5爬壁喷涂机器人的驱动方案

机器人一般有两种驱动方式，液压驱动和气压驱动。

由于在此次设计中，喷涂设备及吸盘的吸附都需要有空气压缩机，而后再综合考虑气压驱动与液压驱动的优缺点，决定选用气压驱动的方式，由气缸来带动吸盘运动。

由于喷涂距离的不同，吸盘需要在任意一个位置都能够停止，所以采用锁紧气缸，它可以实现在任意位置停止并锁紧。

3爬壁喷涂机器人的主体设计

机器人的本体结构是指其机体结构和机械传动系统，也是机器人的支撑基础和执行机构是一个机器人最重要的部分。

所有的计算、分析和编程最终都要通过本体的运动和动作来完成特定的任务。

机器人本体各部分的基本结构的设计和材料的选择等将直接会影响到机器人的整体性能。

3.1爬壁喷涂机器人的爬行结构的设计

在该喷涂机器人喷涂作业规划中，出于安全等各方面的因素考虑，针对不同的优化准则设计出一种最佳的运动方案用以实现既定的工作方式，在本结构中此爬壁喷涂机器人的喷涂路线采用“川”字形，其爬行机构则通过纵向前后气缸的伸缩实现上下运动至于左右移动则通过该爬壁喷涂机器人承接前后气缸的一个横向气缸来实现。

由于该爬行机构重量较大本设计采用双气缸并列双吸盘交替吸附式真空吸附结构。

机器人爬行结构pro/e模型如下所示：

图4机器人的爬行结构pro/e模型

1）机器人的上下移动

假设机器人初始状态为纵向的前气缸位于推进的最大行程处，纵向后气缸活塞杆为收缩的最底部，其所带的吸盘组都处于吸附状态，见图5（a）。

（1）纵向前气缸上所带的吸盘组放开，纵向的前气缸在收缩，而横向的吸盘组处于吸附状态，从而使纵向前气缸向后运动直到达这一周期中的最低点处，见图5（b）。

（2）纵向前气缸其所带吸盘组吸附在墙壁表面上，横向气缸所带的吸盘组依旧处于吸附状态，与纵向后气缸相接的吸盘组放开。

纵向后气缸推进至其活塞杆最大行程处，见图5（c）。

（3）纵向后气缸所带吸盘组吸附在墙壁表面上，横向气缸所带吸盘组松开，纵向前气缸推进，纵向后气缸向内收缩，横向气缸所带吸盘组吸附，此时机器人本体向下移动一步。

又回到机器人的初始状态。

到这，该喷涂机器人完成了一个完整的向下的运动过程，该动作导致的结果是整个机器人向下移动了一步，而该机器人向上移动的原理和此相似。

（a）

（b）

（c）

图5机器人上下移动简图

2）机器人的左右移动

该机器人的左右运动由横向气缸推动活塞杆所完成，可以假定该机器人所处状态为滑动吸盘组位于机器人初始状态。

（1）纵向前后气缸所带吸盘组吸附，横