随着国家的发展和经济水平的提高,我国的高层建筑物越来越多,目前高层建筑的清洗还是以人工为主,但人工清洗劳动强度大、危险性较高,并且随着人工成本的提高,高层清洗越来越成为企业和社会的负担。本文从变电站清洗行业入手,旨在设计一种对高层建筑进行壁面清洗的机器人取代人工清洗作业,将人从繁重危险的工作中解放出来。针对变电站彩钢板壁面的作业条件以及厂商的技术需求,本文设计了一种双绳索牵引式的壁面清洗机器人,并对机器人的设计思路、技术难点进行研究与分析。首先,本文通过对比国内外爬壁机器人现状,提出双绳索牵引方案更适合变电站清洗作业,通过对牵引方案的理论分析,证明具有可行性。同时创造性地提出自带卷扬机构和水箱以减少对外界环境地依赖。其次,从便于运输、装拆、维护的角度出发,按照模块化原则将机器人的机械结构分成执行模块、卷扬模块、调平模块等几个功能模块。根据实际作业的需要,分别对上述模块进行了结构设计。然后,根据机器人工作所需采集的信号、数据,设计了壁面清洗机器人控制系统的硬件架构,以固高控制器为核心,通过固高及其端子板将所需传感器元件进行通信和连接。再次,针对双绳索牵引的特点,对壁面清洗机器人建立运动学模型,从垂直运动和水平运动两方面为壁面清洗机器人设计了运动路径算法。通过建立动力学模型论证了调平模块的必要性,并对受力安全进行分析。此外还设计了调平模块和执行模块的运动控制策略。最后,对工程样机进行现场试验,验证了机器人在控制算法和清洗效果方面的可行性,并对出现的问题进行分析与解决,使该机器人具有良好的工程应用价值。