分体式楼梯清洗系统 创新点： 1.创造性采用子母式方案，实现爬行和清洗分体协助进行，母机子机运动不相互干涉。 2.六轮齿轮齿条升降的爬行方案，轮组交替升降，确保行走稳定。 3.采用串行电机控制模块，采用级联方式，减少线路连接。 项目摘要: 扫地机器人已经走入千家万户，技术也较为成熟，但是只能在屋面内平整地面才能工作，高层住宅楼的楼梯的全自动清扫是一个难题。目前有查询到采用手持式清扫装置、叶轮式、机械臂式等方式的机器。叶轮转动所移动的距离是固定的，无法很好适应楼梯间台阶的距离差异，不容易实现楼梯间的连续清扫。机械臂式的结构复杂、操作中机械臂的动作和楼梯容易产生干涉，清洗效果不佳。 楼梯清扫机器人首先要解决的难题就是机器人的上下楼梯的问题，其次是楼梯踏面的横向清扫功能。这是两个不同方向的运动，如果一台机器既负责爬行，又负责清洗，势必使得结构负责庞大。项目中创造性提出子母式的方案，整个系统分为负责爬楼梯的母机和负责楼梯踏面清洗的子机两个部分。母机在爬行过程，子机通过磁吸方式吸附在母子中央，待到清洗作业面时，利用电动推杆向下释放子机。 母机采用6轮升降式爬行机构，6个轮子分为前中后3组。每组轮子通过由减速步进电机带动的齿轮驱动齿条升降的方式运动。通过3组轮子交替升降，确保始终有两组轮子同时着地。以清洗第二次楼梯台阶为例：当前面轮子在第三层台阶、后面的轮子在第一层台阶时，进入清洗状态。通过电动推杆放下子机，同时升起第二组轮子。这时在第二层台阶平面，借助子机上布置的光电感应开关和触碰传感器，在子机程序上设计靠墙走、沿边线走、掉头走的路径算法实现了子机在台阶平面上自主移动。子机上通过左右轮加万向轮的行走方案。前端安装有两个边刷，负责*角处清扫。中间有一个滚刷，在子机内部通过无刷电机带动产生的真空吸尘装置把灰尘、垃圾收集到集尘盒中。 项目中用到的步进电机和直流电机的数目较多，如果采用传统的控制方式把所有的电机连接到单一的主控器上，线路随机构运动造成线路复杂繁琐。项目中采用利用可以级联的电机驱动器，通过RS485总线只需要4根线就可以控制所有的电机。每一个电机驱动器内部都有**的控制器，通过通讯协议接收主机指令，驱动电机执行相应动作，驱动器还可以直接接入传感器信号。步进电机的原点回归信号可以直接接入驱动板。从而实现对升降机构各轴绝对位置的控制。