随着人们生活水平的提高和科学技术的进步，高层建筑不断增多，如何解决高层建筑窗户的清洁问题一直备受关注。采用传统人工高空作业的方式进行清洁，不仅存在一定的安全隐患，还伴随清洁成本高、清洁效率低等问题。为此，相关学者设计了专门用于高层玻璃清洁的擦窗机器人，包括真空吸附式单面擦窗机器人、磁吸附式双面擦窗机器人及混合吸附式双面擦窗机器人等^[1-4]。然而，现有擦窗机器人大多面向平面玻璃，难以满足曲面玻璃的应用需求。

近年来，曲面玻璃凭借独特的建筑美学效果，在高层建筑中得到了广泛应用^[5-7]，这对擦窗机器人技术提出了新的挑战。以真空吸附式单面擦窗机器人和磁吸附式双面擦窗机器人为例，在机器人吸附方式层面，真空吸附方式^[8]对工作环境有很高的要求，其无法在曲面玻璃表面产生维持吸附所需的局部负压，致使吸附功能失效；而磁吸附方式^[9]受限于传统双面擦窗机器人的刚性结构设计，致使曲面玻璃内外两侧的磁铁无法紧密吸合，难以产生足够大的吸附力。在机器人结构设计层面，传统擦窗机器人普遍采用正方形、圆角矩形等^[10]，其底部的刚性结构与曲面玻璃之间存在显著的几何失配：当将机器人安置在曲面玻璃内侧时，其边侧优先接触玻璃表面，而底部与玻璃表面形成较大空隙；当将机器人安置在外侧时，其底部中心优先接触玻璃表面，边侧与玻璃表面形成较大空隙。内外两侧的空隙均会导致清洁布和滚轮表面难以充分接触曲面玻璃表面，造成机器人无法实现清洁功能和移动功能。产生以上问题的根本原因在于：这些擦窗机器人的结构适应性较差，且灵活性低于柔性机器人^[11-13]。

为解决上述问题，本文设计了一种由多机构铰接而成的磁吸附式自适应双面擦窗机器人。该机器人整体采用双机设计，通过设置在各机构上的磁吸附装置实现内外吸合；其清洁机构由多个节单元铰接而成。在该机器人贴合曲面玻璃的过程中，各机构上磁吸附装置产生的吸附力驱动各相邻机构及各相邻节单元的铰接结构之间产生夹角，使得机器人整体姿态与曲面玻璃的表面弧度保持一致，从而实现自适应贴合。本文研究内容如下：首先，对机器人的整体结构设计进行详细介绍；然后，对机器人的磁极排布方式进行优化，并分析机器人的曲面自适应性与运动稳定性；最后，搭建机器人样机并对其性能进行测试，以验证其设计的可行性与合理性。

常见的曲面玻璃包括弧形玻璃、U形玻璃和波浪面玻璃等，如图1所示。

为了设计适用于曲面玻璃的双面擦窗机器人，在结构方面，受履带多节铰接结构的启发，将机器人设计为由多个机构相互铰接而成。依托各相邻机构之间铰接部分产生的夹角实现机器人整体的柔性变形，以适应曲面玻璃表面的弧度，如图2所示。在此基础上，机器人整体采用双机设计，分为室内工作机和室外工作机。通过这一设计，一方面可以使机器人满足使用磁吸附方式的条件，即利用布置在内外机上的磁铁进行吸合，实现机器人整体在曲面玻璃上的稳定吸附；另一方面可以使机器人单次清洁玻璃内外两面，提高了工作效率。

在清洁方面，设计多个独立的清洁机构。通过在清洁机构底部布置柔性清洁布来擦拭玻璃表面。为了确保清洁布能充分接触玻璃表面，清洁机构同样采用铰接方式，其由多个节单元铰接而成。

在移动方面，室内工作机上配备可以提供驱动力的移动机构，室外工作机上配备具有跟随性的随动机构。当机器人在曲面玻璃上工作时，室外工作机依靠两机之间的吸附力^[14-16]被动同步跟随室内工作机移动，其自身无独立的驱动装置。

根据上述研究思路，对双面擦窗机器人的结构进行详细设计。室内工作机主要包括用于对窗框进行测距的测距机构、用于清洁玻璃内表面的室内清洁机构、用于提供驱动力的移动机构以及用于控制测距机构和移动机构的室内电控随动机构，如图3所示。上述各机构相邻侧均设有错位交叉的圆柱孔，通过圆柱销铰接；各机构均设有磁吸附装置（由多个永磁铁组成）。其中：室内电控随动机构设有万向轮和安全绳安置孔，用于提升机器人的移动稳定性和安全性。移动机构包括第一移动机构和第二移动机构，2个移动机构相对机器人前后中心线左右对称布置，均采用硅胶材质的滚轮^[17]，用于提供机器人在玻璃表面移动所需的摩擦力；通过控制2个移动机构的电机转速来实现机器人的直线行走和转向功能。测距机构和室内清洁机构均由若干个节单元通过圆柱销铰接而成。这2个机构的底部均设有柔性清洁布，通过在柔性清洁布上喷洒清洁液来清洁窗户表面；此外，测距机构还设有激光测距装置。室内清洁机构的结构如图4所示。

室外工作机主要包括用于清洁玻璃外表面的室外清洁机构、用于跟随室内工作机移动的第一随动机构和第二随动机构，如图5所示。其中，室外清洁机构的结构和功能与室内清洁机构相同。同样的，上述各相邻机构之间也通过圆柱销铰接，且各机构均设有磁吸附装置。随动机构采用尼龙材质的万向轮，该万向轮具有良好的灵活性。

此外，对双面擦窗机器人整体进行轻量化处理，采用树脂材质，以提升其在清洁过程中的灵活性和稳定性。

为了保证机器人能够在曲面玻璃上正常工作，吸附设计至关重要。本文所设计的双面擦窗机器人采用磁吸附方式^[18-19]，室内工作机和室外工作机的各个机构上均设置永磁铁，以实现两机在玻璃内外侧的稳定吸附。

综合考虑，永磁铁选用N52钕磁铁^[20-21]。在选定永磁铁材料的基础上，对机器人清洁机构及整体的磁极排布方式进行分析。

1）清洁机构的磁极排布分析。考虑到清洁机构的自身结构设计，现有2种可行的磁极排布方式，分别为磁极交叉排布和磁极相同排布，如图6所示。

利用Maxwell 3D软件对清洁机构在2种磁极排布方式下的磁感线分布情况进行仿真分析，结果如图7所示。

由图7(a)可知，磁感线从磁铁N极出来后均汇聚到中间节磁铁的S极处，起到了对磁铁磁感线聚拢的作用，减少了漏磁现象，外部表现为磁铁磁力增大；由图7(b)可知，由于磁铁磁极相同，2对磁铁的磁感线从N极出来后表现为互相排斥，漏磁量增大，外部表现为磁铁磁力减小。

若采用磁极交叉排布方式，虽能增大磁铁磁力，但结合清洁机构整体结构来看，当中间节磁铁与两侧连接节磁铁的磁极不同时，则会吸引连接节向中间节侧旋转移动，致使连接节与玻璃表面之间的压力减小，从而导致机器人的清洁效果下降。而采用磁极相同排布方式时磁铁磁力虽存在一定程度的衰减，但相较于磁极交叉排布方式，可增大连接节与玻璃表面之间的压力，进而提高机器人的清洁效果。综合考虑，清洁机构采用磁极相同排布方式。

2）机器人整体的磁极排布分析。室内工作机与室外工作机上的磁铁对称布置。对于单个工作机（以室内工作机为例），现考虑3种磁极排布方式，分别为磁极交叉排布、磁极相同排布和磁极不完全交叉排布，如图8所示。

利用Maxwell 3D软件对室内工作机在3种磁极排布方式下的磁感线分布情况进行仿真分析，结果如图9所示。

由图9(a)可知，在室内工作机各相邻机构之间，磁感线从磁铁N极出来后汇聚到相邻机构磁铁的S极处，起到了对磁铁磁感线聚拢的作用，减少了漏磁现象，外部表现为整体的磁铁磁力增大。由图9(b)可知，由于相邻机构磁铁的磁极相同，磁感线从磁铁N极出来后表现为互相排斥，漏磁量增大，外部表现为整体的磁铁磁力减小。由图9(c)可知，采用磁极交叉排布的单侧相邻机构之间的磁感线从磁铁N极出来后汇聚到相邻机构磁铁的S极处，减少了漏磁现象，但采用磁极相同排布的单侧相邻机构之间的磁感线从磁铁N极出来后互相排斥，漏磁量增大，故整体的磁铁磁力相较于图9(b)有所增大，但相较于图9(a)有所减小。综合考虑，对于整个机器人，采用磁极交叉排布方式。

本文所设计的双面擦窗机器人整体通过布置在两机上的磁吸附装置来实现在曲面玻璃内外侧的稳定吸附。在吸附过程中，因受到多对磁铁组的磁力作用，室内外工作机上各相邻机构及各相邻节单元之间产生夹角，使得两机体变换为贴合曲面玻璃表面的姿态，如图10所示（以弧形曲面玻璃为例）。

在机器人自适应曲面玻璃表面弧度的过程中，针对在曲面玻璃内侧清洁的室内工作机，由于移动机构并非由节单元铰接组成，当曲面玻璃内侧曲率较大时，移动机构的左右两边侧将优先接触玻璃内侧表面，而移动机构整体为刚性结构，其底座与玻璃内侧表面之间形成一定空隙，这可能会造成滚轮底部无法充分接触玻璃表面，从而导致机器人行进所需的摩擦力不足，无法实现移动。因此，需对机器人可自适应的最大曲面玻璃曲率进行分析。

本文所设计的移动机构总体长度为65 mm，硅胶滚轮的宽度为15 mm左右，去除两边侧部分，滚轮硅胶表面的宽度约为11 mm。硅胶表面边侧距离移动机构底部中心约6.25 mm，硅胶表面边侧距离玻璃内侧表面的高度即为滚轮底部的外露高度。若要使硅胶表面充分接触玻璃内侧表面，则须保证移动机构左右两边侧不与玻璃内侧表面接触。将移动机构两边侧接触玻璃内侧表面设为临界条件，即到达图11所示的边侧接触点，记录此时的滚轮底部外露高度。当滚轮底部外露高度满足上述临界条件下的高度，即可确保滚轮的硅胶表面与玻璃内侧表面充分接触。

以边侧接触点为临界条件，通过限制滚轮底部外露高度来获得移动机构可实现正常工作时的曲面玻璃曲率范围。基于移动机构贴合曲面玻璃的姿态，以其底座中心对应的曲面玻璃内侧表面的点为原点构建坐标系，如图12所示。图中：L_p为移动机构底座长度，L_p=65 mm；d_p为移动机构底座单侧到滚轮硅胶表面边侧的距离，d_p=26.25 mm；h为滚轮底部外露高度。

根据图12，得到滚轮底部外露高度h与曲面玻璃曲率值K（单位为m^-1）的关系：

由式(1)可知，滚轮底部外露高度h与曲面玻璃曲率呈线性关系，即随着h的增大，K增大。综合考虑，选取滚轮底部外露高度为2.5 mm，此时机器人在保证能正常工作的情况下可自适应的最大曲面玻璃曲率约为4.88 m^-1。

基于机器人能够自适应的最大曲面玻璃曲率，针对曲面玻璃厚度及曲率影响下清洁机构自适应贴合后所产生的位置差值进行分析。由于曲面玻璃具有一定厚度以及内外侧曲率不同，结构完全一致的室内外清洁机构在曲面玻璃内外侧吸附后，其边侧位置以及布置在两侧连接节上的内外磁铁的位置将产生一定的偏差，如图13所示。

室内外清洁机构出现位置差值可能会引发以下问题：1）内外边侧位置差值会导致机器人的清洁区域不完整，降低了整体的清洁效果；2）内外磁铁位置差值会影响机器人整体的吸附效果。

针对上述问题，对目前市场上普遍使用的弧形曲面玻璃进行调研，其常见厚度为5~12 mm，其中8 mm厚的弧形曲面玻璃最常用。在此基础上，对曲面玻璃厚度和曲率不同时室内外清洁机构贴合曲面玻璃后的位置差值进行分析。

对弧形曲面玻璃进行扩展并简化图13所示的模型，得到室内外清洁机构贴合曲面玻璃的简图，如图14所示。图中：r为曲面玻璃内侧半径，R为曲面玻璃外侧半径，T为曲面玻璃厚度，l为室内清洁机构贴合曲面玻璃内侧后的弧长（l=66.8 mm），θ_Y为弧长l对应的角度，D为室内外清洁机构边侧的位置差值。

根据图14，可得：

利用式(2)，通过仿真计算分析曲面玻璃的厚度和曲率对室内外清洁机构边侧位置差值的影响，结果如图15所示。

由图15可知，在相同的弧形曲面玻璃内侧直径下，即内侧曲率相同时，室内外清洁机构边侧的位置差值与曲面玻璃厚度呈正相关，即厚度越大，位置差值越大。

选取曲面玻璃厚度为5、8、12 mm的不同情况，进一步分析曲面玻璃的厚度和曲率对机器人自适应性的影响，结果如表1所示。

以机器人能够自适应的最大曲面玻璃曲率为约束条件，通过分析可知，当曲面玻璃厚度为12 mm且曲率为4.88 m^-1时，室内外清洁机构边侧的位置差值达到最大，约为1.95 mm。

基于上述分析结果，对室外清洁机构进行结构优化。以室内清洁机构为参考，其整体长度为66.8 mm，宽度为26.8 mm，中间节的长度和宽度均为26.8 mm，连接节长度为23.4 mm，宽度为20.0 mm。在此基础上，在室外清洁机构连接节边侧加装宽度为2 mm、长度为20 mm、厚度为2 mm的软橡胶套，利用橡胶的可逆形变特性来消除室内外清洁机构边侧的位置差值；同时，将安置矩形永磁铁的凹槽向外侧扩展2 mm，并在凹槽上下两侧增设卡扣结构，以限制磁铁的移动方向，使其仅能左右平移且不会脱离凹槽。通过上述优化设计，当内外磁铁产生位置差值时，外侧磁铁在内侧磁铁的吸引下平移，直至内外侧磁铁位置一致，外侧磁铁停止平移，以此消除内外侧磁铁的位置差值，进而保证机器人整体的吸附效果。室外清洁机构的优化结构如图16所示。

结构优化后室内外清洁机构自适应曲面玻璃表面的过程如图17所示。最终清洁机构贴合曲面玻璃的姿态如图18所示。由图18可看出，室内外清洁机构边侧以及内外磁铁的位置差值问题均已得到有效解决。

受恒定重力场的影响，双面擦窗机器人在曲面玻璃内外两侧工作时会失去稳态平衡，具体表现为：两侧吸附力不足或机器人自身相对于玻璃表面的摩擦力不够大导致机器人下滑及倾覆后翻，从而影响机器人清洁作业的安全性。为此，本节以机器人在弧形曲面玻璃内外两侧处于纵向吸附和横向吸附的2种典型状态为例，对其正常工作时的运动状态进行分析，以获得机器人稳定吸附在曲面玻璃内外两侧时所需满足的吸附力和驱动力条件，从而实现机器人在高危工况下安全稳定地完成清洁工作。

当机器人在曲面玻璃上纵向运动时，各机构之间不产生夹角，即相对保持水平，而清洁机构各节单元之间产生夹角，以贴合曲面玻璃表面。对于机器人的纵向运动稳定性，保证清洁机构在工作时能够独立吸附在曲面玻璃表面并保持稳定是首要条件，以此减小各相邻机构之间的负面影响，提高机器人整体的稳定性。

将室内外清洁机构放置在曲面玻璃内外两侧进行吸附，该条件下清洁机构的受力如图19所示。其中：清洁机构单侧单个磁铁产生的吸附力为F_qci （i=1, 2, 3），曲面玻璃表面对单个节单元的支持力为F_qnj （j=1, 2, …, 6）；室内、室外清洁机构的摩擦力分别为f_n、f_w，重力分别为G_qn、G_qw，摩擦系数分别为μ_qn、μ_qw。考虑到机器人纵向行进时，室外工作机因自身所受摩擦力的影响，其移动相较于室内工作机可能存在一定的滞后性。为有效消除这一滞后性，需减小室外清洁机构所受的摩擦力，故本文采用摩擦系数较小的柔性清洁布。然而，上述方式虽在一定程度上能够缓解滞后现象，但会造成f_w<G_qw，即会额外产生作用于室内清洁机构的拉力。由此可得，清洁机构稳定吸附于曲面玻璃表面时需满足以下条件：

在清洁机构可以独立稳定吸附于曲面玻璃表面的基础上，对机器人整体的纵向运动稳定性进行分析。室内外工作机上设有对称布置的4组清洁机构，室外工作机随动机构产生的摩擦力可忽略不计。

通过上文分析可知，在机器人纵向行进过程中，当室内外工作机在曲面玻璃内外侧的位置保持相对一致时，机器人不会发生下滑或倾覆后翻等现象。但在实际工作中室外工作机的跟随移动可能存在滞后，当室内外工作机的相对位置错开严重时，两机之间的吸附力不足，这会导致机器人跌落。针对上述情况，做如下分析。

在机器人正常纵向行进的过程中，由于室外工作机不设有驱动装置，其依赖室内工作机提供行进的牵引力。令室外工作机的总行进阻力为F_z，当室内工作机提供的牵引力小于该行进阻力时，室外工作机的移动产生滞后。对室内工作机单侧进行受力分析，如图20所示。图中：F_d1、F_d2为滚轮提供的驱动力，F_DM1、F_DM2为滚动摩擦力，f_na （a=1, 2, …, 4）为单个室内清洁机构或测距机构的滑动摩擦力，F_nc 、F_cc （c=1, 2, …, 9）分别为玻璃表面对各机构的支持力和各机构对玻璃表面的正压力，G_w、G_n分别为室外工作机和室内工作机的重力，d为滚轮中心到机器人质心的水平距离。

根据图20，可得机器人需满足的抗滞后条件：

式中：f_wa （a =1, 2, …, 4）为单个室外清洁机构的滑动摩擦力。

在清洁机构可独立稳定吸附于曲面玻璃表面的基础上，对于机器人的横向运动稳定性，首先要考虑其移动机构的倾覆问题。在保证移动机构可在曲面玻璃表面稳定移动的前提下，对机器人整体的横向运动稳定性进行分析。

首先，分别对移动机构横向运动时的2种姿态进行受力分析，令2种姿态下移动机构最易发生失稳的点分别为A、B点，如图21所示。图中：F_x为单个磁铁产生的吸附力，F_D1、F_D2为室外随动机构产生的向下拉力，F_f1为滚轮的侧向滑动摩擦力，d₁、d₂、l₁、l₂分别为2种姿态下单个磁铁到倾覆点A、B的距离，L₁为磁铁到曲面玻璃表面的距离，h₁为移动机构质心到倾覆点的距离，G_S、G_Y分别为室外第一随动机构和移动机构的重力，μ_g为滚轮的摩擦系数。2种姿态下移动机构需满足的抗倾覆条件为：

随后，基于上述移动机构的抗倾覆条件，对机器人整体的横向运动稳定性进行分析。在机器人横向行进过程中，室内外工作机上各相邻机构之间产生夹角，以适应曲面玻璃表面弧度。在各相邻机构间产生夹角时，与机器人前进方向一致的测距机构存在倾覆后翻的可能。对机器人的横向运动过程进行受力分析，如图22所示。图中：F_qd1、F_qd2分别为玻璃表面对第一、第二移动机构的支持力，F_cd1、F_cd2分别为第一、第二移动机构对玻璃表面的吸附力，F_Tt （t=1, 2, …, 5）为第二移动机构提供给各机构的推力，F_Lu （u=1, 2, …, 5）为第一移动机构提供给各机构的拉力，f_za （a=1, 2, …, 4）为单个室内清洁机构受到的滑动摩擦力，θ_o （o=1, 2, …, 6）为各相邻机构之间的夹角。根据图22，对测距机构所受的推力F_T1进行分析，可得：

由式(6)可推导得到：

对测距机构单独进行受力分析，如图23所示。图中：β₁为F_qn1方向与y轴的夹角，β₂为F_T1方向与x轴的夹角。根据图23，可得测距机构需满足的抗倾覆条件：

结合上述设计方案，制作双面擦窗机器人样机，如图24所示。

由上文的机器人曲面自适应性分析结果可知，在满足机器人能够适应的最大曲面玻璃曲率的情况下，即曲面玻璃曲率小于或等于4.88 m^-1时，对于曲面玻璃厚度和曲率造成的位置差值，室外清洁机构通过结构优化最大可弥补2 mm，且能够自适应5~12 mm厚度的玻璃。基于此，本文选用外侧直径为200 mm、厚度为5 mm的弧形曲面玻璃来测试机器人室内外清洁机构的贴合效果。利用式(2)计算可得，该测试条件下室内外清洁机构边侧的位置差值约为1.83 mm，满足贴合曲面玻璃的条件。室内外清洁机构在曲面玻璃上的贴合效果如图25所示。

选用外侧直径为1 155 mm、曲率约为1.73 m^-1、厚度为5 mm的弧形曲面玻璃对机器人整体的贴合效果进行测试。

1）机器人纵向运动时的贴合效果测试。将室内工作机和室外工作机分别竖直放置在弧形曲面玻璃内外两侧，在磁吸附装置的作用下两机进行吸附，如图26所示。观察图26可知，室内外工作机上各相邻机构之间基本保持相对水平，只产生轻微夹角；室内外清洁机构以及测距机构的各相邻节单元之间产生夹角。测试结果显示，所设计的机器人在曲面玻璃上纵向运动时，其对玻璃表面弧度具有良好的自适应性，布置在机体底部的柔性清洁布可充分接触玻璃表面。

2）机器人横向运动时的贴合效果测试。将室内工作机和室外工作机分别横向放置在弧形曲面玻璃内外两侧，在磁吸附装置的作用下两机进行吸附，如图27所示。观察图27可知，室内外工作机上各相邻机构之间产生夹角，室内外清洁机构以及测距机构的各相邻节单元之间基本保持相对水平，只产生轻微夹角。测试结果表明，所设计的机器人在曲面玻璃上横向运动时，其整体姿态可以很好地适应玻璃表面弧度，布置在机体底部的柔性清洁布可充分接触玻璃表面。

3）机器人斜向运动时的贴合效果测试。将室内工作机和室外工作机分别斜向放置在弧形曲面玻璃内外两侧，在磁吸附装置的作用下两机进行吸附，如图28所示。观察图28可知，室内外工作机上各相邻机构以及清洁机构和测距机构的各相邻节单元之间均产生夹角。测试结果表明，所设计的机器人在曲面玻璃上斜向运动时，其整体姿态同样能较好地适应玻璃表面的弧度。

为进一步展现本文所设计的双面擦窗机器人对曲面玻璃的良好自适应性及运动稳定性，选择传统磁吸附式双面擦窗机器人开展对比实验。测试时同样采用外侧直径为1 155 mm、曲率约为1.73 m^-1、厚度为5 mm的弧形曲面玻璃。因斜向运动与横、纵向运动过程基本相似，限于篇幅，未进行分析。

1）传统机器人纵向运动时的贴合效果测试。将传统机器人的主动机及随动机分别竖直放置在弧形曲面玻璃内外两侧，松手后该机器人整体发生滑落，如图29所示。分析原因在于：传统机器人双机底部整体为刚性结构，无法对曲面玻璃表面进行自适应贴合。如图29(b)所示，主动机两边侧优先接触曲面玻璃表面，其底部与玻璃表面之间存在较大空隙，致使滚轮表面无法接触玻璃表面，从而导致机器人缺乏在玻璃表面维持稳定行进所需的摩擦力；同时，双机底部刚性结构造成主动机与随动机无法对称吸附，玻璃外侧随动机发生侧方抬起，致使主动机与随动机单侧磁铁之间的距离过大，从而导致机器人整体吸附力不足。此外，因机器人底部与玻璃表面之间始终存在空隙，清洁布也无法接触玻璃表面，无法完成清洁功能。

2）传统机器人横向运动时的贴合效果测试。将传统机器人的主动机及随动机横向放置在弧形曲面玻璃内外两侧，松手后该机器人同样发生滑落，如图30所示，其滑落原因与纵向运动时一样。

通过与传统机器人对比发现：本文所设计的双面擦窗机器人对曲面玻璃具有良好的自适应性，机体的多机构铰接设计可实现机器人在贴合曲面玻璃过程中的姿态变换，使得机器人整体姿态适应曲面玻璃表面弧度，进而保证滚轮表面及柔性清洁布均能充分接触曲面玻璃表面，为机器人在曲面玻璃表面稳定移动提供了足够的摩擦力及吸附力，以满足机器人在曲面玻璃上正常工作的必要条件。

本文针对现有的各类擦窗机器人在曲面玻璃上无法正常工作且清洁效果差的问题，设计了一种应用于曲面玻璃的自适应双面擦窗机器人。该机器人整体采用双机设计，两机体均采用多机构及多个节单元铰接的方式制成。在机器人吸附过程中，其各相邻机构及各相邻节单元在吸附力作用下产生夹角，使得机器人的整体姿态与曲面玻璃表面弧度保持一致，从而实现机器人对曲面玻璃的自适应。通过在实际工作场景中对机器人样机进行实验测试，展示了机器人对曲面玻璃内外侧的良好自适应贴合效果以及不同姿态下的运动稳定性。与传统的双面擦窗机器人相比，所设计的机器人在曲面玻璃上运动时的整体贴合效果以及运动稳定性均显著提高，这可为曲面玻璃清洁机器人技术的进一步发展提供新的思路与解决方案。

然而，机器人目前能适应的曲面玻璃曲率还存在一定的局限性。在未来研究中，将对机器人的结构进行优化设计，以拓宽其能够自适应的曲率范围；同时，进一步扩展其应用场景，如圆柱形管道或大型圆柱形玻璃等。