随着城市的现代化，一座座高楼拔地而起。为了美观，也为了得到更好的采光效果，很多写字楼和宾馆都采用了玻璃幕墙，这就产生了玻璃窗的清洗问题。长期以来，高楼大厦的外墙壁清洗，都采取“一个人、一桶水、一根绳、一块板”的作业方式。洗墙工人腰间系一根绳子，悠荡在高楼之间，不仅效率低，而且容易出事故。而随着机器人技术的提高，代替人类完成这种危险工作的爬墙机器人出现了。
爬玻璃机器人爬玻璃机器人是爬墙机器人中的一种，由于垂直墙面作业超出了人的极限，在国外又称其为极限作业机器人。爬玻璃机器人必须具备吸附和移动两个基本功能，而常见吸附方式是负压吸附。负压吸附方式可以通过吸盘内产生负压而吸附于玻璃墙面上，中国从20世纪90年代开始进行类似的研究。图78、图79所示是中国科学家研制出的两种爬墙机器人。
某幢高楼大厦的中部发生了火灾，住在高层的人员被困，消防云梯无法到达。在大家一筹莫展之时，爬墙机器人出现了，它们迅速沿着高层建筑的外墙，爬到火灾之上的楼层，背负被困人员到了地面。这不完全是科幻小说中的场景，美国SRI机器人研究机构开发的爬墙机器人将来可以担负这样的重任。
爬墙机器人采用了全新的电镀附着技术，可以在不同建材的墙面上攀爬，就像电影中的蜘蛛侠般敏捷。以往研究人员在设计会攀爬的机器人时，一般都使用微纤维设计模仿壁虎脚上的刚毛来产生黏着力。而这一新型爬墙机器人则是通过在墙面上诱发静电电荷，机器人本身产生相反的电荷，来形成墙面与机器人的吸附力。
新型爬墙机器人脚上的吸附力可随时关闭，以使机器人的运动更加简单。它还能清洁机器人的吸附表面，从而避免表面的灰尘和污垢对其爬行带来阻碍。但采用静电技术有一个明显的缺陷——怕湿，在潮湿表面上机器人的攀爬会比较困难，因此它在雨天执行任务时要困难一些。
大气压强负压吸附利用的是大气压强，我们生活的环境是存在大气压强（简称大气压）的。
大气压强到底是多少？怎样测？最早测得大气压的实验是由意大利科学家托里拆利做的，利用大气压能把液体托起来的现象测得。实验得到水银柱的高度为760mm，通常把这一大小的大气压叫做标准大气压Po＝1.013×105Pa，也可说大气压是760mmHg。
在德国马德堡市的广场上，曾有人做过一个著名的马德堡半球实验。把两个半径约为20cm的铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，用两支马队向相反方向拉这两个半球，但是半球很长时间都没有被拉开。这是因为两球间没有空气，也就不存在大气压，球外面的大气压强作用在球上，从外向里压着两球，这时需要非常大的力才能把两球拉开。负压吸附就是利用这一原理，使机器人手臂的吸盘与墙壁之间不存在空气，受到外界大气压强的作用，使吸盘内产生负压，从而使它能牢固地吸附在墙上。
思考1：生活中还有哪些装置利用了负压吸附？
制作会爬玻璃的机器人活动任务应用所学知识制作一个会爬玻璃的机器人。
活动提示怎样制作会爬玻璃的机器人呢首先我们来研究一下壁虎、蜗牛，观察它们是怎样在壁面上爬行的。
通过观察，我们发现壁虎和蜗牛都是依靠吸盘的帮助在壁面上吸附和爬行。
我们也可以用类似的方法，搭建一个带吸盘的机器结构，控制吸盘“吸”和“松”两个主要动作，再使用众多的齿轮结构使两个吸盘上下移动，实现在玻璃上爬行。当碰到障碍物时，其还可以向相反方向运动。
活动准备个RCX控制器、2个挂衣服的吸盘、2个橡胶圈、3个马达、6个触动传感器、积木若干。
思考2：壁虎在壁面爬行时，是四只吸爪同时吸附在壁面上，还是两只吸附，另外两只挪动活动步骤使用“乐高”的各种散件器材，另加2个吸盘，进行合理、巧妙地搭建。利用机器结构控制吸盘“吸”和“松”两个主要动作，通过众多的齿轮结构，驱动2个吸盘上下移动，以实现在玻璃上爬行。
制作机器人。
准备好一些积木，并搭建成图83、图84、图85的样子。
制作吸盘。
吸盘部分是机器人的关键部位，如果制作不好，将不能完成爬墙动作。先准备好图86所示的器材，关键的有：2个吸盘、2个橡胶垫圈（可以用大橡胶轮剪成）、2个齿轮盒、2个马达。
搭建好2个吸盘以后，按照图95、图96、图97所示的样子把机器人和吸盘连接好。
最后，把6个光电传感器分别安装到2个吸盘的三条边上，再把RCX挂到机器人下面，整个爬玻璃机器人就搭建好了。
编程序，并把程序发送到RCX上，机器人就可以运行了。
思考3：该机器人的2个吸盘是如何吸在玻璃面上的实践课堂评估在一块垂直的玻璃上测试，观察吸盘是否能正确地吸和松，机器人是否能顺利地上下移动。可以进行小组比赛，看哪一组的机器人爬得最高。
知识链接资料机器人技术主题专家组，北京科技信息研究所。机器人技术与应用增刊［J］。2006.
信息机器人发烧友天地：http：／／www.robotdiy.net答案提示阅读与思考思考1：同学们课后要仔细观察身边的事物，会发现很多利用负压的装置，如吸壁式挂衣钩（利用吸盘），火罐，钢笔，吸尘器等。
实践与思考
思考2：通过仔细观察可知，其两只吸爪吸附，另外两只吸爪挪动。
思考3：吸盘顶端由曲轴带动，当曲轴向下压时，吸盘紧压在玻璃平面上；当吸盘顶端的曲轴向上拉时，吸盘离开玻璃表面。