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作品名称：仿真六足清洁机器人
学校名称：兰州工业学院
参赛队伍：创新引擎组
队伍编号：221312
参赛学生：陈骊凯邓子豪杨振权冯彦昭
指导老师：魏祯周有禄
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

在我国高空玻璃幕墙清洁领域，传统作业手段长期面临四大核心难题：人工高空作业安全风险高，年均事故超120起；清洁效率低，难以应对日益增长的高层建筑数量；对复杂曲面、异形幕墙适应性差，清洁覆盖率不足；综合运营成本高，人工作业成本远超多数物业预算。

针对上述痛点，本作品研发“仿真六足清洁机器人”，以机器人技术赋能建筑运维智能化：在地形适应性层面，采用仿生六足结构搭配负压吸附系统，配备18个关节自由度，可灵活跨越窗框、适应弧形玻璃等复杂立面，覆盖传统设备无法触及的清洁盲区；在作业效率层面，基于ROS2+MPC架构实现实时轨迹优化与姿态调整，路径跟踪误差小于3cm，响应延迟低于0.01秒，清洁效率达人工10倍；在经济性层面，整机采用轻量化碳纤维结构，负载达15kg，单台成本控制在5000元以内，单位面积能耗降低50%；在功能集成与智能化层面，融合YOLOv5视觉识别与“旋转喷淋+刮擦”双模清洁机构，污渍识别精度≥95%，并构建Gazebo全数字孪生验证平台，仿真覆盖98%工况，实现算法先行、风险预控。

该机器人核心创新体现为三方面：一是“六足+负压吸附”构型，突破传统轮式结构在曲面适应上的局限；二是“ROS2+MPC”智能控制架构，实现高实时性与高精度运动控制；三是“视觉—规划—执行”全闭环清洁策略，实现从识别到执行的全程无人化。目前系统已完成仿真阶段验证，在倾斜30°玻璃面稳定运行率达98%，具备风力干扰补偿与自主返航能力，回收成功率超95%，展现了机器人技术在高空作业领域的“实用价值”与“创新潜力”。