【正文】 而通過 CPU 計(jì)算出本管道清潔機(jī)器人前進(jìn)的距離。 其結(jié)構(gòu)簡 圖 各個(gè)桿件的長度，根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)尺寸，采用作圖法計(jì)算出桿件 的長度。功率為 120W。 （ 1） 吸塵器操作臂的設(shè)計(jì) 由于管道的管徑是變化的，同時(shí)灰塵主要分布在管道底部，所以要求操作臂要能適應(yīng)管徑的變化，不僅要在最小管徑中能工作，也要在管徑最大時(shí)也能正常工作。 最后量出各桿件的長度： 撐開桿桿長： lc=200mm。根據(jù)行走機(jī)構(gòu)的 結(jié)構(gòu)和尺寸限制，同時(shí)為了減小零件的個(gè)數(shù)和降低成本，才用兩個(gè)完全相同的直齒輪，齒頂高系數(shù) h*a=頂隙系數(shù) c*=。 30′ 17″ （ 12） δ f=δ θ f=37176。 1′ 43″ （ 10）齒根角： θ f= arctan R mcha )( ? = arctan *)(1? =3176。； （ 4）分度圓直徑： d=mz=23*=； （ 5）分度圓錐角： δ 1=arc cotz1/z2=arc cot30/23=37176。 33′ 9″ （ 12） δ f=δ θ f=52176。 1′ 43″ （ 10）齒根角： θ f= arctan R mcha )( ? = arctan *)(1? =3176。； （ 4）分度圓直徑： d=mz=30*=75mm； （ 5）分度圓錐角： δ 1=arc cotz1/z2=arc cot30/23=52176。齒輪類型為：直齒錐齒輪、齒形制為 GB/T12369—— 1990，齒形角為 20176。； （ 3）齒根厚： ? =； （ 4）齒高： ht=； （ 5）帶高： hs=； （ 6）齒頂厚： st=7； （ 7）節(jié)頂距： δ =； （ 8）帶寬： bs=115mm； ④ 確定大小錐齒輪參數(shù) 整個(gè)行走裝置里，錐齒輪的主要作用 —— 換向，傳動動力。 首先，確定同步帶的主要參數(shù)：（查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 1342） 齒形：梯形 齒距制式：模數(shù)制 型號： m7 節(jié)距： Pb= 其次，設(shè)計(jì)帶輪：（查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 1350） （ 1）初選帶輪的 次數(shù)： z=17； （ 2）選擇切削帶輪齒形的刀具類型 —— 切出直線齒廓的特別刀具； （ 3）齒槽角： 2φ =2β =40176。 ③確定行走機(jī)構(gòu)中的履帶輪和履帶輪 采用同步帶的結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)履帶。 最后，確定履帶的高度。 其次，確定履帶的長度。 3= 選取電機(jī)的功率為 800W；同時(shí)電機(jī)要能變速，才能在管道內(nèi)轉(zhuǎn)彎；所 以選伺服電機(jī)，最終選擇 CGMAH08A 伺服電機(jī)（安川公司）。分布；受到的是摩擦阻力； F1 F1 F2 F2 G 60176。1/2*2*280*210 =2*109 mm178。R=d/2=700/2=350mm； a=Rh=35070=280。 1—— 基座 2—— 放大桿組 3—— 撐開桿 4—— 絲杠 5—— 絲杠螺母 6—— 行走機(jī)構(gòu) 當(dāng)絲杠 4 旋轉(zhuǎn)時(shí)，絲杠螺母 5 在絲杠上左右移動，從而拉動撐開桿 3，蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 撐開桿 3 鉸接在放大桿組 2 上，從而改變其傾角來適應(yīng)管徑的變化。利用帶有操作臂的吸塵器的吸頭，灰塵通 過吸塵器管道到主體內(nèi)部，設(shè)計(jì)箱體的容積比較大，最后，移動到垃圾開口蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 處傾倒垃圾，從而減少在往返的次數(shù)來提高工作效率。 蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 （ 2） 操作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 根據(jù)管道機(jī)器人的操作對象是一些堆積的灰塵，并且灰塵在管道底部堆 放的同時(shí)成疏松狀，所以操作機(jī)構(gòu)有以下兩種方案： ① 借鑒挖掘機(jī)的工作原理。根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)和技術(shù)要求，所要言 之的管道機(jī)器人必須要有高可靠性，高效率。 （五）蠕動移動式的優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)微小管徑，越障礙能力強(qiáng)。 （三）履帶移動式的 優(yōu)點(diǎn)是著地面積大，易產(chǎn)生較大的附著力，對路面的適應(yīng)性強(qiáng)，牽引性能好，越障礙能力強(qiáng)。傾斜， 3 倍管道直徑彎曲三種形式； 50m 有一可自動打開的清潔，供機(jī)器人傾倒垃圾； （ 2）管道機(jī)器人的技術(shù)要求 、靈活、拆卸方便； ，每小時(shí)清潔能力應(yīng)在 40m 左右； ，其結(jié)構(gòu)可適應(yīng)不同管徑的變化情況； ，控制方便靈活； 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和比較 （ 1）行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 根據(jù)國內(nèi)外的管道機(jī)器人的移動方式大致可分為六種： （一） 活塞移動方式（二）滾輪移動方式（三）履帶移動方式 （四）足腳移動方式（五）蠕動移動方式（六）螺旋移動方式 （一） 活塞移動式依靠其首尾兩端 管內(nèi)流體形成的壓差為驅(qū)動力，隨著 蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 管內(nèi)流體的 流體的流動向前運(yùn)動，其原理類似于活塞在汽缸內(nèi)的運(yùn)動，即把管道看做汽缸，把具有一定彈性和硬度的 PIG 看做活塞。具體說，傳感型智能機(jī)器人發(fā)展較快，新型智能技術(shù)（如臨場感、記憶材料、多智能體系統(tǒng)以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)等）在機(jī)器人得到開發(fā)與應(yīng)用，采用模塊化設(shè)計(jì)技術(shù) ，進(jìn)一步推動機(jī)器人工程，注意開發(fā)微型和小新機(jī)器人，重視研制行走機(jī)器人，研制應(yīng)用于非結(jié)構(gòu)環(huán)境下工作的非制造業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人，開發(fā)敏捷制造系統(tǒng)，軍用機(jī)器人將用于裝配部隊(duì)等。但這種剛性支承的雙履帶式管內(nèi)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的兩履帶夾角在行走過程中是無法改變的，因此不適合管徑變化的作業(yè)場合。德國學(xué)者BERNHARD KLAASSEN、 HERMANN ST2REICH 和 FRANK KIRCHNER等人在德國教育部的資助下于 2021 年研制成功了多關(guān)節(jié)蠕蟲式管道機(jī)器人系統(tǒng) —— MAKRO。的彎管接頭和垂直管道。 該管道機(jī)器人系列 EXLORER 就有如下特征：（ 1）一次作業(yè)檢測距離長，用無纜 方式，自帶電池并且電池可以多次反復(fù)充電，是管道機(jī)器人具有良好的自推能力。該管道機(jī)器人系統(tǒng)通過 CCD 攝像頭實(shí)現(xiàn)信息的采集，整個(gè)系統(tǒng)采用托攬控制式，檢測距離超過 100CM。當(dāng)后電磁線圈斷電時(shí)，后部突然放松，由此產(chǎn)生的推力將機(jī)器人前部（前驅(qū)動器）向前推進(jìn)一段距離；反向運(yùn)動依次類推。這種行走機(jī)構(gòu)以電動縮微位移器做驅(qū)動器，以電磁鐵機(jī)構(gòu)作為可吸附于行走表面的保持器。微小管道機(jī)器人由四個(gè)電磁驅(qū)動單元組成。該系統(tǒng)由六大部分組成 （ 1）移動載體（ 2）視覺定位 （ 3）收發(fā)線裝置（ 4） X 射線機(jī) （ 5）檢測控制，系統(tǒng)控制（ 6）防護(hù)系統(tǒng) 上海交通大學(xué)研發(fā)了小口徑管道內(nèi)蠕動式移動機(jī)構(gòu)。 4. 對埋地舊管道的修復(fù)。管道機(jī)器蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4人的工作空間是復(fù)雜、封閉的各種管道，包括水平直管、各角度彎管、斜坡管、垂直管以及變徑管接口等，所以需要在操作人員的遙控操作或計(jì)算機(jī)自動控制下，進(jìn)行一系列管道作業(yè)。非制造業(yè)中的仿人性機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人等各種用途的特種機(jī)器人也正以飛快的速度向?qū)嵱没~進(jìn)。自 60 年代初機(jī)器人問世以來，作為 20 世紀(jì)人類最偉大發(fā)明之一的機(jī)器人技術(shù)，經(jīng)歷了近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已取得了長足的進(jìn)步。為了對機(jī)器人進(jìn)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。 實(shí)際的機(jī)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。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。該單詞起源于捷克語“ ROBOTA”。這些傀儡被稱為“機(jī)器人”。舉例說，人搬運(yùn)某一物體的運(yùn)動過程中可用圖（ a）所示的方塊圖來說明。一般包括以下幾個(gè)部分見圖（ b）： 耳、眼 腦 手 軀干 腳