【正文】 蘭 州 理 工 大 學(xué) LANZHOU UNIVERSITY TECHNOLOGY 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 題目： 管道清灰機器人的設(shè)計 專業(yè)： 機械設(shè)計及其自動化 班級： 2021級機械設(shè)計 姓名： 陸詩彧 指導(dǎo)老師： 許軍山 楊萍 日期： 2021年 12月 蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 1目錄 前 言 ............................................................................................................. 0 第一章 概 述 .......................................................................................... 1 機器人概述 ............................................................................................. 1 管道機器人概述 ..................................................................................... 3 國內(nèi)外管道機器人的發(fā)展 ..................................................................... 4 國內(nèi)外管道機器人的發(fā)展 ............................................................ 4 國外管道機器人的發(fā)展 ................................................................ 5 機器人的發(fā)展前景 ....................................................................... 7 第二章 總體方案的制定及比較 ................................................................. 9 管道機器人設(shè)計參數(shù)和技術(shù)指標(biāo) .......................................................... 9 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計和比較 ......................................................................... 9 根據(jù)國內(nèi)外的管道機器人的移動方式大致可分為六種： ......... 9 第三章 部件的設(shè)計和計算 ...................................................................... 15 管道機器人工作計算 ........................................................................... 15 行走機構(gòu)的設(shè)計和計算 ....................................................................... 16 （ 1）行走機構(gòu)的驅(qū)動電機功率的預(yù)算 ............................................. 16 （ 2）行走機構(gòu)結(jié)構(gòu)的設(shè)計 ................................................................. 17 撐開機構(gòu)和放大桿組的設(shè)計 ............................................................... 22 操作臂的設(shè)計 ....................................................................................... 23 （ 1）吸塵器操作臂 的設(shè)計 ................................................................. 23 （ 2）卸料門的拉開桿件的設(shè)計 ......................................................... 23 蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 2第四章 控制原理的設(shè)計 ............................................................................ 24 控制原理的分析和設(shè)計 ....................................................................... 24 主要控制流程圖： ............................................................................... 27 致 謝 ....................................................................................................... 29 蘭 州 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 前 言 蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 1第一章 概 述 機器人概述 機器人 —— 這一詞 最早使用始于 1920年至 1930 年期間在捷克作家凱勒爾 .凱佩克（ KAREL CAPEK）的名為“羅薩姆的萬能機器人”的幻想劇中，一些小的人造的和擬人的傀儡絕對地服從其主人的命令。這些傀儡被稱為“機器人”。該單詞起源于捷克語“ ROBOTA”。意思是“強制的勞動”。 機器人的組成與人類相似。舉例說，人搬運某一物體的運動過程中可用圖（ a）所示的方塊圖來說明。首先，人聽到外部的命令或用眼睛看到外部的指令，并由眼睛測量出距離。感覺到這種信息經(jīng)過 感覺神經(jīng)送到大腦中， 大腦經(jīng)過分析計算，然后通過運動神經(jīng)發(fā)出指令，手臂用最好 的方式伸向物體，并將物體抓住，手上的感覺神經(jīng)，感覺物體已經(jīng)抓牢了，把信息傳給大腦。大腦命令手抓起物體，同時指令腳移動到所要求到達的地點，最后放下物體。一般包括以下幾個部分見圖（ b）： 耳、眼 腦 手 軀干 腳 對象環(huán)境 感受、觀測 運動神經(jīng) 感覺神經(jīng) 行走 操作 （ a） 操作人員 行走裝置 執(zhí)行機構(gòu) 與操作人員聯(lián)系裝置 感覺裝置 外界環(huán)境 控制裝置 (b) 蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 2（相當(dāng)于人的大腦）， （相當(dāng)于人的手）； （相當(dāng)于人的腳）； 與外界環(huán)境聯(lián)系的裝置（相當(dāng)于人的口、耳、眼、鼻以及皮膚上的感覺神經(jīng)）。 實際的機器人在不同的程度上具有兩種特有的屬性：對環(huán)境的通用性和自動適應(yīng)性。①通用性： 具有完成各種任務(wù)以及以不同的方式完成相同的結(jié)構(gòu)或機械能力。這意味著機器人的機械結(jié)構(gòu)具有可變的機械 形狀。 ② 自動適應(yīng)性：是指一個機器人必須被設(shè)計成由自己去完成任務(wù)，盡管難以預(yù)知，但卻可以有限的知道在完成任務(wù)期間環(huán)境的變化，通過改變路徑、姿態(tài)等來處理所面對的問題，最終完成任務(wù)。為了對機器人進行分類，必須能夠定義和區(qū)分不同的類型，因此根據(jù)不同的定義就有不同的分類方法?，F(xiàn)在使用的有很多種。以下介紹日本工業(yè)機器人協(xié)會（ JIRA）的分類方法： 第一類：手工操作裝置：一種由操作人員操作的具有若干個自由度（ DOF）的裝置； 第二類：固有程序的機器人：依照預(yù)定的不變的方法按部就班執(zhí)行任務(wù)的操作裝置，對任務(wù)的執(zhí)行順序很