作品简介：

（1）应用领域和技术原理、用途

应用领域：考虑到楼梯实际上起着举足轻重的作用，并且即使在每座多层建筑物中出现了电梯和自动扶梯之后，它们也将永久存在，但楼梯清洁这一主题几乎没有受到机器人专家关注的客观事实。我们想出利用箱体交互运动来达成爬楼这一要求的新型的爬楼机器。

技术原理：该机器分为三个箱体，每层箱体底板为145*145的正方形，机械元件以及电控组件以叠加的方式向上排列。爬楼梯原理主要利用丝杠和超声波传感器来完成。清扫功能采用家用扫地机器人中鼓风机，过滤网，边刷等装置以及测距传感器来完成。该楼梯清洁装置内附加自行润湿可拆卸型拖布拖地模块，利用小型水箱采用滴灌模式润湿拖布，电机带动拖布进行旋转利用惯性原理将整个拖布进行润湿，从而对地面进行擦拭工作。

（2）技术性能指标：麦克纳姆轮载重10公斤，每个丝杠自重5公斤，加上轻质材料自重可以有效防麦轮运动时打滑，采用42步进电机，直流马达等来为机器提供动力，完成一系列运动，通过HC-SR04超声波测距传感器来完成机器往复运动以及上升下降功能，选用A4988驱动模块以及STM32F103ZET6开发板来完成对机器的电路总控制。

（3）作品的创造性、先进性、可行性、实用性

不同于常见的履带式以及机械臂爬楼方式，采用了箱体交互运动来达到爬楼这一目的新型爬楼方式，改善了传统爬楼机械晃动幅度大，履带成本较高，不能灵活应用于不同型号楼梯，难以批量生产等一系列问题。采用箱体交互式的运动方式，将大大提高设备运行时整体的稳定性，将楼梯运动近似变更简化为平面运动，在解决了履带以及机械臂带来清洁死角问题的同时，大大降低了成本，可灵活应用于各个型号楼梯的特点，使其具有较高的实用性。同时机械结构简单，可批量化生产的特点，为后期的市场推广普以及规格化生产提供了可行性。

（4）作用意义

本产品的研发将使楼梯的清扫工作变得省时，省力；整个清洁过程不需要人为控制，减轻工作负担，让人们有更多的时间来从事休闲娱乐以及其他更有意义的活动。内置滤网等多重防护措施，可以有效防止清洁时灰尘四散，使人们在清洁过程中所从事的其他活动不受影响。本产品相较于其他同类型的产品而言，制造成本较低，应用范围较广，适合批量化以及规模化生产，具有较高的经济效益和市场前景。

（5）推广应用前景、效益分析与市场预测

当前社会，楼梯自动清洁机器的普及率较低，而且购置费用较高。本产品最大的特色之一便是采用箱体交互式的设计来完成爬楼这一活动要求，在机械结构上仅仅需要几根丝杠便可完成对传统爬楼机器履带，机械臂等价格较高的零部件的替代，由于其制造成本低，适用性好，可大规模批量化生产的特点，使其具有较高的市场竞争力，投放市场后，将比较容易的占据一定量的市场份额。