【正文】 所以最后設計吸塵頭的口徑為150mm。 手臂伸縮長度設計 理想狀況下手臂的伸縮量計算因為手臂的回轉中心跟隧道的中心不是在一個點上，則手臂擺動的圓弧跟隧道截面的圓弧將不會重合，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（比如說信號燈，電線繩索之類的障礙物）下，我們在這種理想曲面情況下計算手臂要伸縮的變化量。根據(jù)垂直平分線定理進行計算：連結C點和M點，做線段CM的垂直平分線，設機械手手腕回轉中心定在相距隧道截面圓心O點為1米的D點處。這樣，手臂在C點和M點這兩處的距離相等，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 考慮隧道側面實際情況下的解決方案因為在除塵機械手實際工作的時候，會遇到墻面出現(xiàn)凹凸不平的情況，也會遇到墻壁上有信號燈，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。當吸塵過程中遇到障礙物時，位置傳感器產(chǎn)生的脈沖發(fā)送給伺服電機，伺服電機做出相應的改變，來躲避障礙物。這樣手臂就能隨側面墻面不同的情況而改變其長度來除理灰塵和污垢，達到非常好的除塵效果[10]。 本篇論文介紹和分析了對地鐵除塵的國內外現(xiàn)狀，使我對地鐵除塵技術有了很大認識，接著分析地鐵隧道側面外形和環(huán)境結構，說明了隧道除塵機械手的意義并提出了設計的思路，然后提出合理的方案 ，又做出設定和計算出了一些隧道機械手的參數(shù)，如腕關節(jié)中心距離跟隧道中心的距離。然后結合實際工作要求和設計參數(shù)擬定了相應的方案，并且把地鐵隧道除塵機械手分成三大部分進行研究：車載裝置、機械手裝置和吸塵裝置。最后，對機械手的其它部件進行了分析設計。機械手手臂利用裝載車以不小于15千米每小時的速度向前運動，再加上手臂自身的來回擺動，所以手臂除塵隧道機械手的軌跡為以螺旋線。因為手臂的回轉中心與隧道截面的圓心不是在同一個點，要在這種凹凸不平的壁面達到較好的除塵效果，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調節(jié)。當安裝在手臂末端的吸塵頭與壁面的垂直距離超出設定的范圍或者遇到障礙物時，便發(fā)出脈沖信號，這樣手臂便會自行縮回；當距離小于設定的數(shù)值時，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，達到良好的除塵效果。在該機械手末端執(zhí)行器安裝了吸塵頭，使其運動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，吸塵器吸進的灰塵儲放至其中。為防止吸塵頭在除塵隧道壁面上遇到死角時可以除塵到位，控制好了吸塵器的口徑大小。通過以上一系列的分析和計算，做出合理的總體方案，準確的參數(shù)，能夠滿足自由度要求保證隧道側面除塵工作。在繪制三維圖過程中，對除塵機械手的有了進一步的更形象化的概念，對里邊的各零件有了具體的認識。在我投入大量精力下，完成了機械手的三維造型圖、二維總裝圖和二維零件圖等。在解決種種困難之后，我保時保量地完成了設計任務書所規(guī)定的各項工作。參考文獻 [1] 張福學. 機器人技術及其應用[M]. 北京:電子工業(yè)出版社, 2000. [2] 王守志. 機器人自由度分析[J]. 現(xiàn)代制造工程, 2002(4):912. [3] 孫兵. 物料搬運機械手研制[J]. 機電一體化, 2005(2):4345.[4] 梁景凱, 蓋玉先. 機電一體化技術與系統(tǒng)[M]. 北京:機械工業(yè)出版社, 2006.[5] Mahaalik N P. 機電一體化[M]. 北京:科學出版社, 2008.[6] [M].西安電子科技大學出版社，2009.[7] 吳振彪, 王正家. 工業(yè)機器人[M]. 北京:華中科技大學出版社, 2004.[8] 楊峰. 現(xiàn)代機械設計方法[J]. 科學信息, 2010(28):1619.[9] 馮辛安. 機械制造裝備設計[M]. 北京:機械工業(yè)出版社, 2009.[10] 張殿印, 張學義. 除塵技術手冊[M]. 北京:化學工業(yè)出版社, 2002.[11] 金國森. 除塵設備設計[M]. 北京:化學工業(yè)出版社, 2004.[12] (上冊)[M].機械工業(yè)出版社，2001.[13] (下冊)[M].機械工業(yè)出版社，2001.[14] [M].機械工業(yè)出版社，2001. [15] 宋健. 夾持器的種類與應用[J]. 機械工程學報, 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)設計就要結束了，我在這三個月里收獲了很多。畢業(yè)設計帶給我的不僅僅是學習上的進步、對專業(yè)知識的鞏固，更重要的是加深了我和老師及同學們的感情，這對于即將踏入社會、參加工作的我來說是無比寶貴的。在畢業(yè)設計中，首先感謝葛老師對我的指導，從做畢業(yè)設計至今，葛老師幫助我修改方案，整理設計思路，引導我翻閱資料和解決技術問題，耐心的指導我們一步步的完成任務。遇到要解決的問題，葛老師很細心的幫助我們簡答。老師的督促和指導使我順利完成了畢業(yè)設計，老師教給我的方法使我在以后的學習和工作中受用不盡。在這里我對葛老師表示深深的感謝。其次，感謝老師。他給了我鼓勵，在很多次沒有信心做下去的時候，他就慢慢的開導我，對我的方案鼓勵和支持，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的資料。再次，感謝我的同學們，他們給了我良好的學習氛圍，借給我工具書，使我省去了很多麻煩……。最后，感謝曾經(jīng)幫助過我的每一個人，在以后的工作和學習中我會更加積極努力，不辜負你們對我的期望。附 錄 圖名 圖號 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 電機安裝座 SDQXC07 A3 18 滑軌 SDQXC08 A3 19 底板 SDQXC09 A4 125