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4建议这个主要符合条件的项目有很大的潜力在WPI的项目上。因此本节是面向未来MQP团队对于机器人和升降器的设计改进。设计动力传动系统和控制系统:当前动力传动系统和控制系统受限于其组件。重新设计动力传动系统和控制系统将提供更高效的能源消耗,更好的处理,更简单的计算机代码。替换窗户马达使得可以改善电力消耗和处理:驱动机器人的窗户马达不是最优的,因为它们运行太快,有大量的反弹。马达运行非常接近最低速度,导致可怜的功率效率。这个反应限制控制回路的响应时间,导致很难避免控制回路震荡。用正交编码器替换当前光学编码器来简化代码:机器人上的光学编码器是无方向性的,这意味着它们只能告诉车轮的速率,而不是速度。一个正交编码器可以感觉速率和速度，并且将大大减少计算机代码的复杂性。移动光学编码器接近轮系的运动来改善处理:目前光学编码器安装在车轮的边缘附近,底盘的外侧,暴露在外和未受保护的。此外,机器人能够非常精确控制车轮速度是非常重要的,特别是在低速。如果编码器安装在发动机前面，通过蜗轮减速,它将提高编码器的分辨率,从而缩短响应时间的控制回路和改善处理。取代Vex和维克多速度控制器来提高处理和简化代码:脉冲宽度调制(PWM)信号发送到维克多速度控制器的过程包含在发送到电动机的信号在两个方向和工作周期的模拟信息。为了避免与输入信号从发送到接收过程的交叉问题,维克多有死区。这个死区减少处理低速性能的能力,并且引进了令人难以置信的用于寻找计算机程序工作空间的复杂问题。所有信号由Vex发出的速度模拟PWM控制器都有相同的问题。唯一的解决办法就是用另一处理器和速度控制器之间有更紧密的集成的微控制器更换Ve,以此避免这个问题。将Vex单片机替换为更强大的东西:这个项目的初衷是使用qwerkbot单片机控制机器人。后几个月我们试图调试它以适应我们的使用，我们坚决认为使用从我们早期的原型中得来的Vex单片机将更有效率,尽管其局限性。Vex,它能够支持我们所有的信号处理,但是它的控制有很大的局限性,它不能记录或传输任何数据操作符。因为屋顶机器人的目的是检查屋顶,所以很有必要纳入一个更先进的控制器,如qwerkbot,到屋顶的下一代机器人读取和传输传感器数据。用高分辨率设备取代X10相机:qwerkbot控制器的优点之一是它支持传输网络摄像头信息到笔记本电脑。网络摄像头现在能够提供在一个像素的分辨率的提要与视频。当我们决定不使用qwerkbot控制器必须提供另一个带有独立的发射器的相机。提供视频反馈的最简单的方式是通过合并一个X10无线家庭安全摄像头进入设计中。X10是整套的发射机和电池组。不幸的是这个相机的分辨率不是很清晰——一个好的相机应该具备的。有单独的导航和检查摄像机:现在的相机,由于它现在的位置在机器人的桅杆上,不适合近距离视觉检查。我们建议保持相机有导航的目的,可以看到机器人领域的视图和有一个更好的视野环境,但出于对目视检查的目的,我们建议有一个专门的相机在机器人的前面。相机将会以一种更理想的位置观察屋顶,可以发回目标区域的高分辨率照片。将X10相机发射机换成一个更强大的发射机:从X10到笔记本电脑的视频传播是通过广播频道。X10的提供天线是定向天线。信号在发送机没有面向接收器的情况下变得模糊或者信号不存在。X10已经被其他人修改使用全向天线;然而我们没有时间把这个装置合并到屋顶机器人中。因此我们推荐更合适的发射机被发现,或者用更合适的机器取代现有的相机。添加额外的自主研发的传感器,以防止操作员诱导翻:目前,机器人没有特性来防止操作员诱导进入一个不稳定的地点，导致机器人可能滑到。额外的传感器,如一个加速度计,可用于检测这种情况。其他情况下可能诱导机器人车轮卡住,导致机器人主卡轮和翻转机器人。为了防止这种情况,我们建议额外的传感器来检测什么时候车轮与地面不紧靠在一起。重新评估电池需求和改变单个电池功能:目前电池组的能量以12伏特提供机器人运行。有三种电池组连接并联以全功率为我们指定的半小时的操作提供电力。这些电池不是通过一个电缆连接。当前设置要求每个电池组单独充电,直到充满了。重新布线终端将简化这个过程。此外Vex控制器需要在九伏特电池下运行。这有自己的单独的电池组。X10相机还使用自己的24V电池组。通过一些相对简单的电路这三个系统：传动系、控制器和摄像头可以由同一个电池组驱动。这也简化了程序打开机器人的过程，这个过程目前需要通过三个独立的开关才能打开所有的系统。改善联合组件的耐久性:联合组件有两个观察失效模式需要纠正。第一个是连接转轴一和绞盘的焊接条。在大的转矩负载下轴会断裂，这将导致机器人失去旋转的能力。此外连接杆A和杆B的螺旋也会突然断裂。这是由于联合A和B之间的公差过于宽松。这造成的差距意味着所有与机器人的重量相关的力会直接作用在这个195毫米的螺栓上。如果这个螺栓断裂则这个联合组件会掉下来,导致机器人分成两部分。为了修复这个轴A和B，应该制造一块合在一起的装置，这样就可以完全消除了螺栓。进一步研究车轮的摩擦材料:虽然机器人与屋顶保持静态摩擦稳定在指定的45°角,但如果它滑动了就没有一个令人满意的阻止滑动的安全系数。尽管我们在对材料的测试中我们没能找到任何比摩擦系数比三元乙丙橡胶泡沫更优的材料。为了防止滑动我们应用了电子牵引力控制系统,这提高了牵引能力,但它不是十分安全的。还应该进一步测试倾斜的和潮湿的屋顶板瓦,看看这些条件下的摩擦性能。建议的解决方案之一就是开发一个有效的摩擦材料,在这样的屋顶表面壁虎的脚趾能够抓住一个垂直的墙。升降器系统的设计:升降器的最大设计挑战是怎样做到既能运送机器人屋顶,同时又能保持足够小而轻，使得很容易运输。虽然机器人和升降器同时正在开发，但机器人的设计严重影响到升降器的设计。机器人的尺寸和重量使得必须有一个强大的升降机制，这使得升降器进而变得很大型和很重。如果机器人被设计成适合一个紧凑升降机制可能会更有效率。机器人和升降器的并行设计是一个很大的工作量。我们认为其中一个应该比另外一个完全优先设计，这样结果会更容易接受。这样每个系统将得到大家的充分重视。升降器的未来考虑应该包括伸缩装置使用——唯一一个必须满足最大需要尺寸的,而且机器人的大小尺寸不应该完全限定升降器的设计规格。通过使用更多的定制的传动系和电子机器人的大小可以很容易地减少，使得升降器的负载更轻，并且有更深一步创新的可能性。例如我们必须排除使用伸缩杆把机器人运送到屋顶,因为它不支持机器人的大小。如果机器人只有目前的三分之一重量(大约6磅),就可以使用市场上买得到的伸缩杆将机器人从地面运送到屋顶。