管道清灰機(jī)器人的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-wenkub.com
2025-01-14 03:09 本頁面
【正文】 從而使其順利地完成工作。然后CPU發(fā)送指令使機(jī)器人反向運(yùn)動(dòng)并且停止接收超聲波CC的信號(hào)而開始接收光電傳感器GC的信號(hào)以判斷是否已回到上次清潔干凈的位置。于是，控制過程實(shí)現(xiàn)過程如下：① 吸塵器工作開始清潔灰塵，光電傳感器GA組、GC、超聲波傳感器CA以及壓力傳感器YL和霍爾轉(zhuǎn)數(shù)檢測(cè)傳感器HE工作實(shí)時(shí)檢測(cè)收集各信息；② 一旦光電傳感器GC檢測(cè)到吸塵裝置下方的灰塵清理干凈，則CPU發(fā)送指令驅(qū)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)電機(jī)組（記為ZDJ）工作，即機(jī)器人 。其參數(shù)如下：連桿LAB：LAB=700mm連桿LBC：LBC=150mm連桿lCD：LCD=120mmABDCω位置2位置1卸料門 第四章 控制原理的設(shè)計(jì)我們擬將兩對(duì)光電傳感器（記為Ga組和Gb組）分別置于本管道清潔機(jī)器人前后兩側(cè)從而在前進(jìn)或后退時(shí)都可以檢測(cè)行徑前方有無障礙物從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。（2）卸料門的拉開桿件的設(shè)計(jì)當(dāng)垃圾箱裝滿時(shí)，同時(shí)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率120W，驅(qū)動(dòng)力較??；所以，在設(shè)計(jì)時(shí)采用“死點(diǎn)”的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)卸料門的開合。根據(jù)這些要求，設(shè)計(jì)了具有兩個(gè)平面自由度的桿件機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。放大桿桿長：lf=300mm（由于在其之上安裝了壓力彈簧，其實(shí)際桿長為330——380mm）。齒數(shù)z=40，模數(shù)mn=：（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=πm/2=*247。28′34″3176。47′1″（11）頂圓錐角：δa=δ+θa=37176。28′34″；（6）齒頂圓直徑：da=d+2ham cosδ1=+2*1**cos37176。31′26″3176。47′1″（11）頂圓錐角：δa=δ+θa=52176。31′26″；（6）齒頂圓直徑：da=d+2ham cosδ1=75+2*1**cos52176。、齒頂高系數(shù)ha=頂系數(shù)c=。同時(shí)考慮到其完全在行走裝置內(nèi)部，尺寸受到限制。；（4）節(jié)距：Pb=πm=π*7=；（5）節(jié)圓直徑：d=mz=7*17=119mm；（6）模數(shù)：m=7；（7）齒側(cè)間隙：Cm=1；（8）名義徑向間隙：e0=；（9）徑向間隙：e≈e0+=+*7=；（10）外圓直徑：d0=d2δ=1202*=（其中δ=）；（11）外圓齒距：P0=πd0/z=*247。以下是同步帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：，承載能力較大。履帶的高度受到管道直徑的限制，同時(shí)還受到撐開桿組的影響；由于撐開桿組要能在φ600φ700mm范圍內(nèi)變化，所以桿要達(dá)到給定的范圍。履帶的長度越長其轉(zhuǎn)彎的靈活就會(huì)受到影響。（2）行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)①確定行走 機(jī)構(gòu)——履帶的外形尺寸由于管道直徑最小時(shí)，D=600mm；同時(shí)總體方案中已經(jīng)確定采用3組履帶，相對(duì)來說比較狹小；所以行走機(jī)構(gòu)尺寸不能太大。*F2=G+F1∴F2=G+F1=+400=由于履帶是三組；成120176。每隔50m才有一個(gè)開口，所以總的工作量：為50*10v=Sl=2*10*50*10=*10mm179。b===210mmθ=arctan(b/a)=arctan(210/280)=176。（4）最終方案的確定根據(jù)以上的分析和比較，最后得出最終方案。所以才用具有兩個(gè)自由度的機(jī)械臂，臂未端附上吸塵器頭，臂上附上塑料軟管，軟管最終以主體的垃圾箱密封連接。利用鏟斗鏟起灰塵，然后行走到管道底部的傾倒垃圾開口，傾倒灰塵。所以采用上述行走機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方式的組合來實(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)。缺點(diǎn)是移動(dòng)速度慢，控制復(fù)雜。缺點(diǎn)是體積大不易小型化，拐彎半徑大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還要保持履帶的張緊。其缺點(diǎn)是：越障礙能力和拐彎差?？偟恼f來，雖然存在不少難關(guān)，甚至出現(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。KAWAGUCH等研制的管道檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)只適用于500mm的管道，而且一次作業(yè)的檢測(cè)距離不大于500m。該機(jī)器人由六節(jié)單元組成，其頭部和尾部兩個(gè)單元體完成相同，每個(gè)單元之間的節(jié)點(diǎn)由3個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，使得MAKRO可以抬起或者彎曲機(jī)器人個(gè)體，從而可以輕松越過障礙物或?qū)崿F(xiàn)拐彎運(yùn)動(dòng)，該管道機(jī)器人系統(tǒng)MAKRO具有21個(gè)自由度，長度為2M，質(zhì)量為50Kg，采用無纜控制方式，MAKRO系統(tǒng)使用于直徑為300~600mm的管道。（4）與外部操作人員采用無線通訊方式。（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。美國是機(jī)器人的誕生地，早在1962年就研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，是世界上的機(jī)器人強(qiáng)國之一，其基礎(chǔ)雄厚，技術(shù)先進(jìn)，并有很多管道機(jī)器人產(chǎn)品。國外關(guān)于燃?xì)夤艿罊C(jī)器人的研究始于20世紀(jì)40年代，由于70年代的微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，管道檢測(cè)機(jī)器人技術(shù)于90年代初，得到了迅猛發(fā)展并接近于應(yīng)用水平。廣州工業(yè)大學(xué)借用仿生學(xué)原理，研制成結(jié)構(gòu)獨(dú)特的，像蠕蟲一樣的微管道機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)由電磁力驅(qū)動(dòng)。其驅(qū)動(dòng)機(jī)理模擬生物的蠕動(dòng)爬行。它是模仿昆蟲在地面爬行時(shí)蠕動(dòng)前進(jìn)與后退的動(dòng)作設(shè)計(jì)的。5. 管道內(nèi)外器材運(yùn)送、搶救等其它用途。管道機(jī)器人可完成的管道作業(yè)有以下幾類：1. 生產(chǎn)、安裝過程中的管內(nèi)質(zhì)量檢測(cè)。20世紀(jì)70年代以來，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。特別是到了20世紀(jì)90年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的快速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)也得到了飛速發(fā)展?，F(xiàn)在使用的有很多種。①通用性：具有完成各種任務(wù)以及以不同的方式
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