非吸附式多足升降机器人的研制+CAD图纸(6)
局部的三文结构图已经分散到各个章节中，这个章节着重展示擦窗机器人的整体结构及外形，如图10和图11所示。
图10 擦窗机器人正面整体结构图11 擦窗机器人背面整体结构
爆炸图是展示三文结构时必不可少的，在爆炸图的完成过程中要注意：各零件建模完成后在装配时要严格按要求来装配，否则无法产生爆炸图。爆炸图产生的具体步骤：1、选择爆炸命令；2、选中本次操作要炸开的零件；3、选中自动爆炸组件命令；4、输入爆炸距离；5、再选下一组要炸开的零件，重复步骤3和步骤4，若是对爆炸距离不满意，可撤销重新调整爆炸距离。
图12 擦窗机器人三文结构爆炸图
3.2 结构设计
通过上文爬动原理的分析后，得知当大框上升完毕后，小框再进行上升运动，但是怎样保证大框和小框是沿一直线上升的呢？
通过分析比较，发现滚动导轨和直线轴承都可以解决这一问题。滚动导轨虽然有安装方便、容许负载大、定位精度高、运动时平滑稳定等优点，但是滚动导轨比起直线轴承较重，间接增加了擦窗机器人的总体重量，不利于机器人向上爬行的运动，大大降低了安全系数；且从经济角度考虑，滚动导轨比直销轴承贵，因此不予考虑。
相比之下，本课题使用了直线轴承与圆柱轴的巧妙配合解决了这一问题，如图13所示。直线轴承是一种以低成本生产的直线运动系统，用于无限行程与圆柱轴配合使用。虽然承载球与轴是点接触，使用载荷小，但在本课题中直线轴承受力不大；轴承内部的钢球以极小的摩擦阻力旋转，在直线运动时摩擦阻力最小，精度高，运动快捷，能获得高精度的平稳运动。可实际装配时需要多加注意直线轴承的安装。
直线轴承除了起着大框和小框之间相互运动的导向作用，还运用于擦窗机器人的腿部结构的导向和支承，如图14所示，使腿部伸缩自如，摩擦力小，用来提高机器人的腿部刚度，保持擦窗机器人腿与腿之间的位置关系始终保持在同一水平面上，保证机器人的腿伸出时落在正确的位置，脚的终端与窗框紧密贴合，而缩回时整根腿的运动快捷且平稳。设计中一共使用了12个直线轴承。
图13 起导向作用的直线轴承
图14 用于机器人腿部的直线轴承
在擦窗机器人的设计中，还多次应用到的零件是螺母。上文提到过，用螺母对机器人脚到窗框的大致距离进行调节，实际情况是我们会多使用一个螺母，起到双螺母锁紧的作用，如图15所示。这样保证了擦窗机器人在向上爬行的过程中不会由于四足的横向松动而无法牢牢侧撑于窗框上所导致的坠落事故。