【正文】 所以最后設(shè)計(jì)吸塵頭的口徑為150mm。 手臂伸縮長度設(shè)計(jì) 理想狀況下手臂的伸縮量計(jì)算因?yàn)槭直鄣幕剞D(zhuǎn)中心跟隧道的中心不是在一個(gè)點(diǎn)上，則手臂擺動(dòng)的圓弧跟隧道截面的圓弧將不會(huì)重合，這就要使手臂可以根據(jù)吸塵頭跟墻面的距離做出相應(yīng)身伸長和縮短，在不考慮墻面有凹凸不平、有障礙物（比如說信號(hào)燈，電線繩索之類的障礙物）下，我們?cè)谶@種理想曲面情況下計(jì)算手臂要伸縮的變化量。根據(jù)垂直平分線定理進(jìn)行計(jì)算：連結(jié)C點(diǎn)和M點(diǎn)，做線段CM的垂直平分線，設(shè)機(jī)械手手腕回轉(zhuǎn)中心定在相距隧道截面圓心O點(diǎn)為1米的D點(diǎn)處。這樣，手臂在C點(diǎn)和M點(diǎn)這兩處的距離相等，并是最大長度，在垂直平分線處吸塵頭離墻壁最近。如圖45所示，線段CP是手臂可伸長的最大值。已知: mm mm可以得出： mm 考慮隧道側(cè)面實(shí)際情況下的解決方案因?yàn)樵诔龎m機(jī)械手實(shí)際工作的時(shí)候，會(huì)遇到墻面出現(xiàn)凹凸不平的情況，也會(huì)遇到墻壁上有信號(hào)燈，電線、繩索、絞索等障礙物。那么該怎么避開這些障礙物，使吸塵頭可以順利的去清理接下來的面呢？我考慮到用位置傳感器，把位置傳感器裝置的探測裝置安裝在手臂上。當(dāng)吸塵過程中遇到障礙物時(shí)，位置傳感器產(chǎn)生的脈沖發(fā)送給伺服電機(jī)，伺服電機(jī)做出相應(yīng)的改變，來躲避障礙物。這樣手臂就能隨側(cè)面墻面不同的情況而改變其長度來除理灰塵和污垢，達(dá)到非常好的除塵效果[10]。 本篇論文介紹和分析了對(duì)地鐵除塵的國內(nèi)外現(xiàn)狀，使我對(duì)地鐵除塵技術(shù)有了很大認(rèn)識(shí)，接著分析地鐵隧道側(cè)面外形和環(huán)境結(jié)構(gòu)，說明了隧道除塵機(jī)械手的意義并提出了設(shè)計(jì)的思路，然后提出合理的方案 ，又做出設(shè)定和計(jì)算出了一些隧道機(jī)械手的參數(shù)，如腕關(guān)節(jié)中心距離跟隧道中心的距離。然后結(jié)合實(shí)際工作要求和設(shè)計(jì)參數(shù)擬定了相應(yīng)的方案，并且把地鐵隧道除塵機(jī)械手分成三大部分進(jìn)行研究：車載裝置、機(jī)械手裝置和吸塵裝置。最后，對(duì)機(jī)械手的其它部件進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。機(jī)械手手臂利用裝載車以不小于15千米每小時(shí)的速度向前運(yùn)動(dòng)，再加上手臂自身的來回?cái)[動(dòng)，所以手臂除塵隧道機(jī)械手的軌跡為以螺旋線。因?yàn)槭直鄣幕剞D(zhuǎn)中心與隧道截面的圓心不是在同一個(gè)點(diǎn)，要在這種凹凸不平的壁面達(dá)到較好的除塵效果，還要能夠躲避墻壁上的障礙物，我通過在手臂上安裝位置傳感器來控制手臂的自動(dòng)調(diào)節(jié)。當(dāng)安裝在手臂末端的吸塵頭與壁面的垂直距離超出設(shè)定的范圍或者遇到障礙物時(shí)，便發(fā)出脈沖信號(hào)，這樣手臂便會(huì)自行縮回；當(dāng)距離小于設(shè)定的數(shù)值時(shí)，手臂可以自行伸長。這樣手臂就能隨壁面不同形狀而改變其長度來除塵隧道壁面，達(dá)到良好的除塵效果。在該機(jī)械手末端執(zhí)行器安裝了吸塵頭，使其運(yùn)動(dòng)軌跡與隧道截面基本上一致。為了保證除塵效果，吸塵器與垃圾存放箱連結(jié)，吸塵器吸進(jìn)的灰塵儲(chǔ)放至其中。為防止吸塵頭在除塵隧道壁面上遇到死角時(shí)可以除塵到位，控制好了吸塵器的口徑大小。通過以上一系列的分析和計(jì)算，做出合理的總體方案，準(zhǔn)確的參數(shù)，能夠滿足自由度要求保證隧道側(cè)面除塵工作。在繪制三維圖過程中，對(duì)除塵機(jī)械手的有了進(jìn)一步的更形象化的概念，對(duì)里邊的各零件有了具體的認(rèn)識(shí)。在我投入大量精力下，完成了機(jī)械手的三維造型圖、二維總裝圖和二維零件圖等。在解決種種困難之后，我保時(shí)保量地完成了設(shè)計(jì)任務(wù)書所規(guī)定的各項(xiàng)工作。參考文獻(xiàn) [1] 張福學(xué). 機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用[M]. 北京:電子工業(yè)出版社, 2000. [2] 王守志. 機(jī)器人自由度分析[J]. 現(xiàn)代制造工程, 2002(4):912. [3] 孫兵. 物料搬運(yùn)機(jī)械手研制[J]. 機(jī)電一體化, 2005(2):4345.[4] 梁景凱, 蓋玉先. 機(jī)電一體化技術(shù)與系統(tǒng)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2006.[5] Mahaalik N P. 機(jī)電一體化[M]. 北京:科學(xué)出版社, 2008.[6] [M].西安電子科技大學(xué)出版社，2009.[7] 吳振彪, 王正家. 工業(yè)機(jī)器人[M]. 北京:華中科技大學(xué)出版社, 2004.[8] 楊峰. 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法[J]. 科學(xué)信息, 2010(28):1619.[9] 馮辛安. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2009.[10] 張殿印, 張學(xué)義. 除塵技術(shù)手冊(cè)[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2002.[11] 金國森. 除塵設(shè)備設(shè)計(jì)[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2004.[12] (上冊(cè))[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2001.[13] (下冊(cè))[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2001.[14] [M].機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [15] 宋健. 夾持器的種類與應(yīng)用[J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào), 2007(12):2324. [16]V?ctor Andaluz,Flavio Roberti,Juan Marcos Toibero,Ricardo unified motion control of mobile manipulators[J]. Control Engineering Practice, 20(2012):1337–1352.致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，我在這三個(gè)月里收獲了很多。畢業(yè)設(shè)計(jì)帶給我的不僅僅是學(xué)習(xí)上的進(jìn)步、對(duì)專業(yè)知識(shí)的鞏固，更重要的是加深了我和老師及同學(xué)們的感情，這對(duì)于即將踏入社會(huì)、參加工作的我來說是無比寶貴的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，首先感謝葛老師對(duì)我的指導(dǎo)，從做畢業(yè)設(shè)計(jì)至今，葛老師幫助我修改方案，整理設(shè)計(jì)思路，引導(dǎo)我翻閱資料和解決技術(shù)問題，耐心的指導(dǎo)我們一步步的完成任務(wù)。遇到要解決的問題，葛老師很細(xì)心的幫助我們簡答。老師的督促和指導(dǎo)使我順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，老師教給我的方法使我在以后的學(xué)習(xí)和工作中受用不盡。在這里我對(duì)葛老師表示深深的感謝。其次，感謝老師。他給了我鼓勵(lì)，在很多次沒有信心做下去的時(shí)候，他就慢慢的開導(dǎo)我，對(duì)我的方案鼓勵(lì)和支持，使我從新獲得了信心。還經(jīng)常幫我在辦公室查閱一些相關(guān)的資料。再次，感謝我的同學(xué)們，他們給了我良好的學(xué)習(xí)氛圍，借給我工具書，使我省去了很多麻煩……。最后，感謝曾經(jīng)幫助過我的每一個(gè)人，在以后的工作和學(xué)習(xí)中我會(huì)更加積極努力，不辜負(fù)你們對(duì)我的期望。附 錄 圖名 圖號(hào) 圖幅 張數(shù) 1 隧道清潔車 SDQXC01 A0 12 鉸鏈塊1 SDQXC02 A3 13 鉸鏈塊2 SDQXC03 A3 14 軸 SDQXC04 A4 15 法蘭套 SDQXC05 A4 16 滑塊 SDQXC06 A4 17 電機(jī)安裝座 SDQXC07 A3 18 滑軌 SDQXC08 A3 19 底板 SDQXC09 A4 125