随着人们生活水平的日益提高、城市人口的日益增加,导致各个地区高楼大厦越来越多,这些高楼大厦使得玻璃幕墙的使用也越来越广泛,但是玻璃幕墙却极易被污染,传统的使用人工进行的清洗方式有着自身的弊端,首先操作人员的安全难以得到保证,同时清洗的费用相对昂贵,而且清洗的效率低下。因此,研发一种新型玻璃幕墙清洗机器人具有重要的应用价值。首先,通过分析现今玻璃幕墙清洗机器人和爬壁机器人的实际工作情况,设计了一种包括吸盘吸附系统、轮式行走系统、清洗系统、悬吊系统和控制系统的玻璃幕墙清洗机器人,使用3D建模软件构建机器人装配模型。其次,通过三维模型对机器人本体进行静力学分析,确定了机器人本体最不利风载荷,详细分析了机器人本体的受力情况,通过力学原理确定了机器人本体在静态条件下和动态条件下的安全吸附条件。利用有限元软件HyperMesh对机器人本体框架做了模态分析,分析了机器人本体的运动状态和约束条件,利用Newton-Euler方程建立了满足机器人吸附条件的运动方程。最后,利用MATLAB软件对机器人进行了动力学仿真,依据机器人本体吸附力和前进角之间的关系曲线得到机器人在运动状态需要的最大吸附力,通过机器人本体驱动力矩和前进角的关系曲线得到了机器人在运动状态需要的最大的驱动力矩,并通过不同驱动轮间距下的最大驱动力矩对机器人驱动系统结构进行了优化。通过上述的结构设计和理论分析,对实验室第一代机器人样机的各个零部件进行了选型和加工,随后搭建出了第一代机器人样机。通过样机对机器人吸附力、负载及清洗情况进行了实验验证,实现了机器人的玻璃幕墙清洗工作。