随着高层建筑的增多,现代人对采光的要求高,趋向于使用大面积的玻璃,由此产生了清洁的难题,传统的人工清洁方式清洁效率低,并且高空作业十分危险。用机器人来代替人工的方式给高层建筑外窗的清洁带来了一种新的思路,本文设计了一款基于磁吸附的双履带式擦窗机器人,采用永磁吸附机构,能够同时对玻璃两面进行清洁,提高了清洁效率。机器人分为主从机构两个部分,通过两部分上安装的永磁铁的相互作用产生吸附力使机器人吸附在壁面上,采用电机驱动双履带运动。机器人采用STM32开发板作为主控芯片,安装有微动开关和倾角传感器感知机器人的工作环境,通过Wifi模块与上位机通信。为了保证机器人吸附的稳定性,采用有限元仿真的方法计算磁铁的吸附力,优化磁铁单元的参数设计。然后通过对机器人在竖直壁面上运动进行受力分析,得出了机器人稳定行进无倾覆风险的条件,完成了磁铁单元安装位置的设计。机器人在玻璃上运动时存在局部打滑的现象,为了保证机器人按照预设轨迹运动,需要对机器人的运动轨迹进行校正,机器人利用搭载的倾角传感器感知的机身姿态偏角,使用模糊PID控制器根据机身偏角对双履带转速进行后置补偿,保证机器人能够有效地执行作业路径任务。利用数值仿真法测试机器人控制器的轨迹控制效果,并最终通过试验验证,X轴方向最大偏差＜±5mm。