参赛院校：河南理工大学

团队成员：张馨、刘雅静、徐浩宇、宁胜楠、朱佳琪

指导老师：苗鑫、张业明

项目介绍：

高空喷漆作业的危险系数高，极易因操作失误或设备老化发生高空坠落事故，同时喷漆作业对工作人员的健康危害也很大,挥发的油漆中的致癌物质会通过人体各孔径与皮肤入侵到身体内部，造成身体的危害。而且喷漆作业本身动作单调重复、劳动强度高，容易使工作人员疲乏，从而影响喷漆作业的质量。

因此，用机器人代替人工进行高层建筑喷涂作业的研究工作意义重大。我国传统喷漆机器人多为工业喷漆机器人，主要用于工厂内流水线的喷漆作业，无法实现移动的功能。我们的团队基于以上背景，设计了仿生六足爬壁喷漆机器人，足部独特的仿生吸盘结构，大大提高了机器人的墙壁适应性，同时五轴喷漆机械臂搭配压送式喷枪，可实现多角度均匀喷涂，在保护生态环境的同时，也提高了漆料的利用率。

爬壁系统设计：六足爬壁机器人的控制系统用于控制机器人在墙壁上的移动，控制系统包括：stm单片机控制电路、树莓派处理器；树莓派处理器上安装有ROS系统，可用于根据远程遥控控制机器人的行走。

喷漆机械臂设计：机械臂部分采用五轴设计，很大程度上增加了对不同墙面的适应性，后方传感器接收到红外信号，电机开始带动机械臂运动，自身的重力平衡减小了静力矩，喷漆机器人整体的动态性能因此提高。

足部结构设计：机器人足部由吸附刚毛，电热敏执行器,导向沟槽三部分构成。机器人足底的刚毛吸附结构由聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成，这种材料具有疏水性，使机器人足底的刚毛结构具有一定的自清洁性，提高机器人吸附结构的使用寿命。

激光雷达SLAM定位算法：地图构建是把通过传感器采集的序贯激光雷达点云或视觉特征从各帧局部坐标系投影至全局坐标系，之后完成地图拼接和发定位，即获取移动载体在所建地图中的位置和姿态信息。一方面获取传感器采集的各帧数据对应的局部坐标系的位置和姿态是构建地图的关键，即建图包含了定位问题;另一方面构建准确的地图又是精确定位的前提，因此，定位与建图两者是高高度耦合的，可作为一个问题寻找解决方案。在线实时的SLAM技术作为自主定位领域的核心正在被广泛研究。