【正文】 若是則運(yùn)行步驟④，若否則運(yùn)行步驟⑤； ④ CPU 發(fā)送指令使主運(yùn)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)即令機(jī)器人后退，并且開(kāi)始 收 超聲波傳感器 CC 的信號(hào)，以判斷是否已經(jīng)請(qǐng)接口上方（超聲波傳感器 CC位置一定要放恰當(dāng)，以使垃圾能 完全從請(qǐng)接口倒出 ） ，若否則繼續(xù)本步驟，若是則運(yùn)行步驟 ⑥ ； ⑤ CPU 發(fā)送指令使主運(yùn)動(dòng)電機(jī) 正傳即令機(jī)器人前進(jìn)，并且開(kāi)始 收 超聲破傳感器 CC 的信號(hào)，以判斷是否已到請(qǐng)接口上方，若否則繼續(xù)運(yùn)行本步驟，則運(yùn)行步驟⑥； ⑥ CPU 再發(fā)送指令停止運(yùn)動(dòng)電機(jī)，即使機(jī)器人停下，然后驅(qū)動(dòng) 圾 箱開(kāi)關(guān)電動(dòng)機(jī)打開(kāi)垃圾箱來(lái)傾倒灰塵。 蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 操作臂的設(shè)計(jì) 操作臂包括吸塵器的操作臂和拉開(kāi)卸料門(mén)的桿件機(jī)構(gòu)。 28′ 34″ =； （ 8）錐距： R=mz/2sinδ 1=m 22 z21 ?z /2 =* 22 2330 ? /2= （ 9）齒頂角： θ a=arctan Ramh = arctan *1 =3176。大小錐齒輪的具體參 數(shù)分別如下：（查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 14201） 大錐齒輪： （ 1）法向模數(shù)： mn=； （ 2）齒數(shù)： z=30； （ 3）法向齒形角： an=20176。 ② 確定行走機(jī)構(gòu)的結(jié) 構(gòu) 蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 由于外形尺寸的限制，電機(jī)內(nèi)置在履帶組中，同時(shí)采用錐齒輪來(lái)?yè)Q向，后驅(qū)動(dòng)履帶輪。 *F2=G+F1 ∴ F2=G+F1=+400= 由于履帶是三組；成 120176。 ② 借鑒吸塵器的工作原理。缺點(diǎn)是著地面積小，維持一定的附著力較困難，這使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜，越障礙能力有限。 德國(guó)工業(yè)機(jī)器人的總數(shù)占世界第三位，僅次于日本和美國(guó)。當(dāng)分別通電時(shí)，機(jī)器人的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器互相吸合收縮。 3. 使用過(guò) 程中焊縫情況、表面腐蝕、裂縫破損等故障診斷。 ② 自動(dòng)適應(yīng)性：是指一個(gè)機(jī)器人必須被設(shè)計(jì)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(guò)改變路徑、姿態(tài)等來(lái)處理所面對(duì)的問(wèn)題，最終完成任務(wù)。該單詞起源于捷克語(yǔ)“ ROBOTA”。自 60 年代初機(jī)器人問(wèn)世以來(lái)，作為 20 世紀(jì)人類(lèi)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(zhǎng)足的進(jìn)步。該系統(tǒng)由六大部分組成 （ 1）移動(dòng)載體（ 2）視覺(jué)定位 （ 3）收發(fā)線裝置（ 4） X 射線機(jī) （ 5）檢測(cè)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(dòng)式移動(dòng)機(jī)構(gòu)。該管道機(jī)器人系統(tǒng)通過(guò) 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(cè)距離超過(guò) 100CM。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(guò)程中是無(wú)法改變的，因此不適合管徑變化的作業(yè)場(chǎng)合。 （五）蠕動(dòng)移動(dòng)式的優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)微小管徑，越障礙能力強(qiáng)。 1—— 基座 2—— 放大桿組 3—— 撐開(kāi)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(dòng)，從而拉動(dòng)撐開(kāi)桿 3，蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 撐開(kāi)桿 3 鉸接在放大桿組 2 上，從而改變其傾角來(lái)適應(yīng)管徑的變化。 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）。 首先，確定同步帶的主要參數(shù)：（查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 1342） 齒形：梯形 齒距制式：模數(shù)制 型號(hào)： m7 節(jié)距： Pb= 其次，設(shè)計(jì)帶輪：（查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 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(lèi)型 —— 切出直線齒廓的特別刀具； （ 3）齒槽角： 2φ =2β =40176。 1′ 43″ （ 10）齒根角： θ f= arctan R mcha )( ? = arctan *)(1? =3176。 30′ 17″ （ 12） δ f=δ θ f=37176。功率為 120W。同樣的，在前進(jìn)過(guò)程中還要檢測(cè)管徑的變化，通過(guò)超聲波 傳感器 CA 收集的距離信息來(lái)使本管道清潔機(jī)器人自動(dòng)適應(yīng)管徑的變化；后退時(shí)則是通過(guò)超聲波傳感器 CB 來(lái)檢測(cè)信號(hào)從而使本管道清潔機(jī)器人在后退時(shí)也能自動(dòng)適應(yīng)管徑的變化。見(jiàn) 下面 示意圖： A B D C ω 位置 2 位置 1 卸料門(mén) 蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 將一對(duì)超聲波測(cè)距傳感器（記為 Ca 和 Cb）置于本管道清潔機(jī)器人車(chē)體前后適應(yīng)位置，用來(lái)檢測(cè)其前進(jìn)或后退時(shí)管徑的變化情況，以使 CPU 驅(qū)動(dòng)相關(guān)電機(jī)做出相應(yīng)的動(dòng)作。 2= （ 8） 齒根寬： e=π m/2=*（ 9） 中心距： a=d=100mm （ 10） 頂隙： c=c*m=*= 撐開(kāi)機(jī)構(gòu)和放大桿組的設(shè)計(jì) 撐開(kāi)機(jī)構(gòu)采用絲杠螺母和放大桿組的結(jié)合，來(lái)適應(yīng)管徑的變化。 47′ 1″ =48176。根據(jù)以上的因素，設(shè)計(jì)大小錐齒輪的具體參數(shù)。所以，履帶的長(zhǎng)度不能太長(zhǎng)。 s=360θ2 π R178。由于管道存在不同的彎管，這樣要求機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)有一定的拐彎能力和越障礙能力。 蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9第二章 總體方案的制定及比較 管道機(jī)器人設(shè)計(jì)參數(shù)和技術(shù)指標(biāo) （ 1）管道機(jī)器人的工作環(huán)境 ，管道為圓管，管道直徑為 φ 600φ700mm，管道底部每周可形成厚約 100mm 的煙灰堆積層； 179。管道機(jī)器人的色彩攝像 頭采用嵌入式“魚(yú)眼”鏡頭，結(jié)構(gòu)非常緊湊。它是通過(guò)給管道加一系列的時(shí)序脈沖進(jìn)行控制，依次使各單元?jiǎng)幼?，達(dá)到蠕動(dòng)爬行的運(yùn)動(dòng)。由于腐蝕、重壓等作用，管道不可避免地會(huì)出現(xiàn)漏孔、裂紋等現(xiàn)象。大腦命令手抓起物體，同時(shí)指令腳移動(dòng)到所要求到達(dá)的地點(diǎn)，最后放下物體。感覺(jué)到這種信息經(jīng)過(guò) 感覺(jué)神經(jīng)送到大腦中， 大腦經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，然后通過(guò)運(yùn)動(dòng)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(jué)神經(jīng)，感覺(jué)物體已經(jīng)抓牢了，把信息傳給大腦。 管道機(jī)器人概述 20 世紀(jì) 70 年代以來(lái)，石油、化工、天然氣及核工業(yè)等產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，各種管道作為一種重要的物料輸送設(shè)施，得到了廣泛應(yīng)用。其驅(qū)動(dòng)機(jī)理模擬生物的蠕動(dòng)爬行。（ 2）可以在鑄鐵和鋼質(zhì)煤氣管道中，低壓和高壓條件下工作?？偟恼f(shuō)來(lái)，雖然存在不少難關(guān)，甚至出蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8現(xiàn)某些陰影，但新世紀(jì)機(jī)器人學(xué)的發(fā)展前景是十分光明和充滿希望的。所以采用上述行走機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方式的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)行走，這樣可利用其綜合優(yōu)點(diǎn)避免單一移動(dòng)方式的缺點(diǎn)。 b= 22 aR = 22 280503 =210mm θ =arctan(b/a)=arctan(210/280)=176。履帶的長(zhǎng)度越長(zhǎng)其轉(zhuǎn)彎的靈活就會(huì)受到影響。同時(shí)考慮到其完全在行走裝置內(nèi)部，尺寸受到限制。 31′ 26″ 3176。齒數(shù) z=40，模數(shù) mn=.蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 具體參數(shù)如下： （ 1） 分度圓直徑： d1=mz=*40=100 （ 2） 齒頂高： ha=h*am=1*= （ 3） 齒根高： hf=（ h*a+c*） m=(1+)*= （ 4） 全齒高： h=ha+hf=+= （ 5） 齒頂圓 直徑： da1=d+2ha=100+2*=105mm （ 6） 齒根圓直徑： df1=d12hf=1002*= （ 7） 齒厚： s=π m/2=*247。 其參數(shù)如下： 蘭州理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）