管道清灰機(jī)器人的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(參考版)
2025-01-20 03:09本頁面
【正文】 ：主要的控制流程圖，見圖（一）：開始初始化吸塵并停止前進(jìn)管徑適應(yīng)子程序1轉(zhuǎn)彎子程序1倒煙灰子程序是否干凈是否裝滿是否變徑管是否轉(zhuǎn)彎前進(jìn)并記錄轉(zhuǎn)數(shù)YYNNNNYY主程序流程圖致 謝。同樣的，在前進(jìn)過程中還要檢測管徑的變化，通過超聲波傳感器CA收集的距離信息來使本管道清潔機(jī)器人自動適應(yīng)管徑的變化；后退時(shí)則是通過超聲波傳感器CB來檢測信號從而使本管道清潔機(jī)器人在后退時(shí)也能自動適應(yīng)管徑的變化。若是，則重新開始運(yùn)行步驟①，若否則繼續(xù)移動、檢測。期間，一旦壓力傳感器檢測到灰塵已經(jīng)倒完，則再驅(qū)動垃圾箱開關(guān)電動機(jī)關(guān)閉垃圾箱。又當(dāng)GC檢測到吸塵裝置下方又有灰塵則CPU再次發(fā)送指令使主電機(jī)組停止工作重新開始過程①；③ ①、②步驟重復(fù)運(yùn)行一段時(shí)間后，機(jī)器人的垃圾箱裝滿了灰塵，這時(shí)候置于垃圾箱底部的壓力傳感器就把檢測到的信號傳遞給CPU，則CPU發(fā)送指令令吸塵器和運(yùn)動電機(jī)停止前進(jìn)，同時(shí)停止接收霍爾轉(zhuǎn)數(shù)檢測傳感器HE的數(shù)據(jù)，并開始判斷本管道清潔機(jī)器人所走過的路程是否小于25m。另外一個(gè)超聲波傳感器（記為CC）置于裝灰塵的垃圾箱下方適應(yīng)位置，在垃圾箱裝滿后通過檢測前方一定距離范圍內(nèi)有沒有障礙物來判斷清潔口是否已經(jīng)打開，從而使CPU驅(qū)動相關(guān)電動機(jī)作出傾倒灰塵的動作；再將一個(gè)霍爾轉(zhuǎn)數(shù)檢測傳感器（記為HE）置于履帶輪軸附近適當(dāng)位置，用來檢測置于履帶輪軸上的磁極的旋轉(zhuǎn)信號，從而測出履帶輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)，進(jìn)而通過CPU計(jì)算出本管道清潔機(jī)器人前進(jìn)的距離。見下面示意圖： 將一對超聲波測距傳感器（記為Ca和Cb）置于本管道清潔機(jī)器人車體前后適應(yīng)位置，用來檢測其前進(jìn)或后退時(shí)管徑的變化情況，以使CPU驅(qū)動相關(guān)電機(jī)做出相應(yīng)的動作。其結(jié)構(gòu)簡圖各個(gè)桿件的長度，根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)尺寸，采用作圖法計(jì)算出桿件的長度。工作原理：當(dāng)卸料門閉合式，連桿處于死點(diǎn)位置即位置1，這是無論在卸料門上施加多大的力，卸料門也不會打開；當(dāng)灰塵裝滿時(shí)，驅(qū)動電機(jī)通電，讓連桿轉(zhuǎn)動，從而破壞死點(diǎn)的狀態(tài)，在灰塵的重力和連桿的拉力下，卸料門打開。功率為120W。其各個(gè)桿件的參數(shù)零件圖。（1）吸塵器操作臂的設(shè)計(jì)由于管道的管徑是變化的，同時(shí)灰塵主要分布在管道底部，所以要求操作臂要能適應(yīng)管徑的變化，不僅要在最小管徑中能工作，也要在管徑最大時(shí)也能正常工作。鉸接處的位置：在放大桿組90mm處。最后量出各桿件的長度：撐開桿桿長：lc=200mm。2=（8） 齒根寬：e=πm/2=*（9） 中心距：a=d=100mm（10） 頂隙：c=c*m=*=撐開機(jī)構(gòu)采用絲杠螺母和放大桿組的結(jié)合，來適應(yīng)管徑的變化。根據(jù)行走機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和尺寸限制，同時(shí)為了減小零件的個(gè)數(shù)和降低成本，才用兩個(gè)完全相同的直齒輪，齒頂高系數(shù)h*a=頂隙系數(shù)c*=。47′1″=33176。30′17″（12）δf=δθf=37176。28′34″+3176。1′43″（10）齒根角：θf= arctan= arctan=3176。28′34″=；（7）齒根圓直徑：df=d2(ha+c)m cosδ1=*(1+)**cos37176。；（4）分度圓直徑：d=mz=23*=；（5）分度圓錐角：δ1=arc cotz1/z2=arc cot30/23=37176。47′1″=48176。33′9″（12）δf=δθf=52176。31′26″+3176。1′43″（10）齒根角：θf= arctan= arctan=3176。31′26″=；（7）齒根圓直徑：df=d2(ha+c)m cosδ1=752*(1+)**cos52176。；（4）分度圓直徑：d=mz=30*=75mm；（5）分度圓錐角：δ1=arc cotz1/z2=arc cot30/23=52176。（查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊14200）大錐齒輪的次數(shù)z1=30；小錐齒輪的次數(shù)z2=23。齒輪類型為：直齒錐齒輪、齒形制為GB/T12369——1990，齒形角為20176。根據(jù)以上的因素，設(shè)計(jì)大小錐齒輪的具體參數(shù)。；（3）齒根厚：σ=；（4）齒高：ht=；（5）帶高：hs=；（6）齒頂厚：st=7；（7）節(jié)頂距：δ=；（8）帶寬：bs=115mm；④確定大小錐齒輪參數(shù)整個(gè)行走裝置里，錐齒輪的主要作用——換向，傳動動力。17=；（12）外圓齒槽寬：b0=s+cm=+1=；（13）齒槽深：hg=ht+e=+=；（14）齒槽底寬：bw=7；（15）齒根圓角半徑：rb==*7=；（16）rt==*7=；最后，設(shè)計(jì)履帶：（查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊1343）由于采用同步帶的結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)履帶，同時(shí)履帶用于特殊的工作環(huán)境，所以能完全采用同步帶的參數(shù)，根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)履帶。首先，確定同步帶的主要參數(shù)：（查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊1342）齒形：梯形齒距制式：模數(shù)制型號：m7節(jié)距：Pb=其次，設(shè)計(jì)帶輪：（查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊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型——切出直線齒廓的特別刀具；（3）齒槽角：2φ=2β=40176。，可以緩沖、吸塵，傳動平穩(wěn)，噪聲小。③確定行走機(jī)構(gòu)中的履帶輪和履帶輪采用同步帶的結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)履帶。通過對撐開桿組的設(shè)計(jì)，后最終確定高度H=175mm。最后，確定履帶的高度。所以，履帶的長度不能太長。其次，確定履帶的長度。首先，確定履帶的寬度較小，那么它的工作所提供的驅(qū)動力就會減??；而其寬度太大時(shí)，所受到的阻力就會很大。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）。分布；受到的是摩擦阻力；∴F驅(qū)≥2*μ*F2+μ*F1（其中μ是橡膠與鋼之間的摩擦系數(shù)）=2**+*400=管道機(jī)器人的工作行程速度V為：V=∴W總=F驅(qū)*V=*=（W總是有效功率）是三組履帶，所以每個(gè)履帶的驅(qū)動電機(jī)至少為：W=W總247。其中預(yù)?。篎1=400N∴
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