【正文】 最后，感謝曾經(jīng)幫助過我的每一個人，在以后的工作和學(xué)習(xí)中我會更加積極努力，不辜負(fù)你們對我的期望。還經(jīng)常幫我在辦公室查閱一些相關(guān)的資料。 其次，感謝老師。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。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，首先感謝 葛老師對我的指導(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)。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2020 24 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 , 2020. [2] 王守志 . 機(jī)器人自由度分析 [J]. 現(xiàn)代制造工程 , 2020(4):912. [3] 孫兵 . 物料搬運(yùn)機(jī)械手研制 [J]. 機(jī)電一體化 , 2020(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 , 2020. [5] Mahaalik N P. 機(jī)電一體化 [M]. 北京 :科學(xué)出版社 , 2020. [6] 朱龍英 .機(jī)械原理 [M].西安電子科技大學(xué) 出版社， 2020. [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 , 2020. [8] 楊峰 . 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法 [J]. 科學(xué)信息 , 2020(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 , 2020. 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Control Engineering Practice, 20(2020):1337–1352. 隧道清潔車側(cè)面除塵與安全裝置設(shè)計(jì) 25 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，我在這三個月里收獲了很多。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。 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。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)的灰塵儲放至其中。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。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調(diào)節(jié)。最后，對機(jī)械手的其它部件進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。 隧道清潔車側(cè)面除塵與安全裝置設(shè)計(jì) 23 本篇論文介紹和 分析 了對地鐵 除塵 的 國內(nèi)外現(xiàn)狀 ，使我 對地鐵除塵技術(shù)有了很大認(rèn)識， 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。當(dāng)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(jī)，伺服電機(jī)做出相應(yīng)的改變，來躲避障礙物。 已知 : 4000?r mm 3 0 0 01 0 0 04 0 0 0 ????? ODONDN mm 可以得出： 7 0 03 0 0 03 7 0 0 ????? DNCDCP mm 考慮隧道側(cè)面 實(shí)際 情況下的 解決方案 因?yàn)?在除塵機(jī)械手實(shí)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 。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 。 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點(diǎn)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(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(jì)算 手臂 要伸縮的變化量。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2020 22 之前已經(jīng)選好的 YCJ130 型號 的 減速電動機(jī)型號 ,其輸出轉(zhuǎn)速 176?n r/min。為使吸塵器在除塵隧道壁面時不留下死角處難以除塵到的地方，我們要控制好吸塵器的吸塵口徑的大小。 隧道清潔車側(cè)面除塵與安全裝置設(shè)計(jì) 19 圖 41 YCJ71YCJ112 型的外形及安裝圖 圖 42 磁阻式電機(jī)的外形及安裝圖 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2020 20 表 41 減速電動機(jī)的外形尺寸數(shù)據(jù) 型號 外形尺寸 AA AB BB GA HA HC HD LJ AO YCJ71 45 225 192 31 22 235 240 70 YCJ80 52 255 218 35 28 305 275 75 YCJ100 60 330 255 45 35 355 345 100 YCJ112 60 360 265 40 420 355 110 YCJ120 42 192 137 28 20 216 217 YCJ130 50 210 152 33 20 226 250 YCJ140 50 220 164 38 20 250 286 260 YCJ150 60 260 194 43 30 262 298 324 YCJ170 60 290 213 30 304 350 344 表 42 減速電動機(jī)安裝尺寸數(shù)據(jù) 型號 安裝尺寸 A B C D E F H K S YCJ71 180 150 28 60 8 71 14 M8 YCJ80 205 170 32 80 10 80 18 M10 YCJ100 270 205 42 110 12 100 22 M12 YCJ112 300 215 48 110 14 112 22 M12 YCJ120 160 80 32 25 60 8 120 12 M8 YCJ130 160 90 40 30 80 8 130 13 M8 YCJ140 180 100 45 35 80 10 140 17 M10 YCJ150 200 115 45 40 110 12 150 17 M16 YCJ170 240 135 51 45 110 14 170 18 M16 隧道清潔車側(cè)面除塵與安全裝置設(shè)計(jì) 21 吸塵頭的設(shè)計(jì) 吸塵頭 是安裝在 除塵機(jī)械手末端執(zhí)行器安裝上的，其運(yùn)動軌跡應(yīng)與隧道內(nèi)部側(cè)面墻壁大約相同。因此說步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比關(guān)系 [4]。 地鐵隧道除塵機(jī)械手的電機(jī)選擇 步進(jìn)電機(jī)是一種用來控制的特種電機(jī)，它可以根據(jù)步進(jìn)角 做一步 一 步的旋轉(zhuǎn) 。但是步進(jìn)電機(jī)也有 它的缺點(diǎn)，它沒有傳統(tǒng) 閉 環(huán)控制的 直流 伺服電機(jī)較高的 控制精度、高速 運(yùn)轉(zhuǎn)的特性和很大的 速度范圍。 目前常用 的 步進(jìn)電機(jī)有：反映式步進(jìn)電機(jī)、單項(xiàng)式 步進(jìn)電機(jī)、 永磁式步進(jìn)電機(jī)和混合式步進(jìn)電機(jī)等。步進(jìn) 電機(jī)的 轉(zhuǎn)速 會跟著脈沖頻率做出相應(yīng)的變化 ， 頻率 增加 轉(zhuǎn)速也 就會增大。 步進(jìn)電機(jī)與普通電機(jī)的區(qū)別在于步進(jìn)電機(jī)可以接受脈沖信號進(jìn)行 改變運(yùn)轉(zhuǎn) 。 驅(qū)動電機(jī)的選擇 驅(qū)動電機(jī)在機(jī)械手裝置中是機(jī)械手的動力來 源之一，要全面 的思考進(jìn)行選擇 。因?yàn)殡妱訖C(jī) 的 功率一定時，轉(zhuǎn)速越低其尺寸越大，價格將越貴，而且效率也會變低，但是選用高速電動機(jī)，就會加大機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的傳動比，導(dǎo)致電機(jī) 內(nèi)部 齒輪 傳動 變得復(fù)雜。要 在考慮到機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的傳動比，并滿足互相配合的 要求 之后，而且對技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行比較才能確定電動機(jī) 的額定轉(zhuǎn)速 。電動機(jī)的使用類型還要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)機(jī)械的工作狀態(tài)選取。 電動機(jī)的額定功率的選擇，要校驗(yàn)其散熱情況、過載能力和啟動能力。 電機(jī)的應(yīng)用選擇 （ 1）電動機(jī)應(yīng)用選擇的原則和方法 選取電動機(jī)的基本原則首先考慮電動機(jī)的主要啟動速度 、 承受 過載 能 和調(diào)速 性能、額定功率、額定轉(zhuǎn)速和機(jī)構(gòu)模式等方面能不能滿足工作要求；再次是在這個前提下優(yōu)先采用結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、便于維護(hù)的電動機(jī)。 手臂通過位置傳感器來實(shí)現(xiàn)自行調(diào)節(jié)距離。末端執(zhí)行器的運(yùn)動軌跡正常情況 下 為一個螺旋軌跡。 隧道清潔車側(cè)面除塵與安全裝置設(shè)計(jì) 17 4 其它部件的設(shè)計(jì)與選型 按照調(diào)研成果和實(shí)際情況，利用吸塵方式完成除塵工作，即在該除塵機(jī)械手的末端安裝吸塵頭，它的運(yùn)動軌跡應(yīng)與隧道側(cè)面圓形軌跡大致相符。這樣，就可以 保證 手臂保持最小的伸縮量去作業(yè)，達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的效