管道清灰機(jī)器人的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-01-23 03:09本頁(yè)面
【正文】 2*cos60176。m=ρv=**10*10=*10g=*10Kg （1）行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率的預(yù)算 預(yù)取管道清潔機(jī)器人 容積為V容： V容=35*35*35=42875cm； m=ρv=*42875=*10g=150Kg；G=mg=180*=管道機(jī)器人在裝滿的情況下，受力圖F1F1F2F2G60176。1/2*2*280*210=2*10mm178。s=πR178。R=d/2=700/2=350mm；a=Rh=35070=280。設(shè)計(jì)的管道清潔機(jī)器人包括以下五部分： （一） 行走裝置（為整個(gè)行走提供動(dòng)力）；（二） 撐開(kāi)桿組（適應(yīng)管徑的變化）；（三） 操作臂裝置（操作臂包括吸塵器的操作部分和傾倒垃圾部分）；（四） 信號(hào)采集裝置（為控制提供信號(hào)和圖像）；（五） 控制裝置（控制管道清潔機(jī)器人行走和動(dòng)作）。1——基座 2——放大桿組 3——撐開(kāi)桿4——絲杠 5——絲杠螺母 6——行走機(jī)構(gòu) 當(dāng)絲杠4旋轉(zhuǎn)時(shí)，絲杠螺母5在絲杠上左右移動(dòng)，從而拉動(dòng)撐開(kāi)桿3，撐開(kāi)桿3鉸接在放大桿組2上，從而改變其傾角來(lái)適應(yīng)管徑的變化。（3）撐開(kāi)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于管徑的變化，需要撐開(kāi)機(jī)構(gòu)來(lái)適應(yīng)管徑的變化。利用帶有操作臂的吸塵器的吸頭，灰塵通過(guò)吸塵器管道到主體內(nèi)部，設(shè)計(jì)箱體的容積比較大，最后，移動(dòng)到垃圾開(kāi)口處傾倒垃圾，從而減少在往返的次數(shù)來(lái)提高工作效率。這種方案簡(jiǎn)單，可靠；但是由于管道直徑的限制，其鏟斗的容積比較小，同時(shí)垃圾開(kāi)口每隔50m才有一個(gè)開(kāi)口，其大部分時(shí)間都在行走上，所以機(jī)器人的工作效率很低。 （2）操作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)根據(jù)管道機(jī)器人的操作對(duì)象是一些堆積的灰塵，并且灰塵在管道底部堆放的同時(shí)成疏松狀，所以操作機(jī)構(gòu)有以下兩種方案：① 借鑒挖掘機(jī)的工作原理。由于管道存在不同的彎管，這樣要求機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)有一定的拐彎能力和越障礙能力。根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)和技術(shù)要求，所要言之的管道機(jī)器人必須要有高可靠性，高效率。（六）螺旋移動(dòng)式的優(yōu)點(diǎn)是有一定的越障礙能力，可適應(yīng)不同管徑的變化，可在直管道中行走。（五）蠕動(dòng)移動(dòng)式的優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)微小管徑，越障礙能力強(qiáng)。（四）足腿移動(dòng)式的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)粗糙路面適應(yīng)性能較好，越障礙能力極強(qiáng)，可適應(yīng)不同管徑的變化。（三）履帶移動(dòng)式的優(yōu)點(diǎn)是著地面積大，易產(chǎn)生較大的附著力，對(duì)路面的適應(yīng)性強(qiáng)，牽引性能好，越障礙能力強(qiáng)。（二）滾輪移動(dòng)式優(yōu)點(diǎn)是移動(dòng)速度快，轉(zhuǎn)彎容易，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易小型化，采用多輪方式時(shí)牽引力隨輪數(shù)增加。傾斜，3倍管道直徑彎曲三種形式；，供機(jī)器人傾倒垃圾；（2）管道機(jī)器人的技術(shù)要求、靈活、拆卸方便；，每小時(shí)清潔能力應(yīng)在40m左右；，其結(jié)構(gòu)可適應(yīng)不同管徑的變化情況；，控制方便靈活；（1）行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：（一）活塞移動(dòng)方式（二）滾輪移動(dòng)方式（三）履帶移動(dòng)方式（四）足腳移動(dòng)方式（五）蠕動(dòng)移動(dòng)方式（六）螺旋移動(dòng)方式（一）活塞移動(dòng)式依靠其首尾兩端管內(nèi)流體形成的壓差為驅(qū)動(dòng)力，隨著管內(nèi)流體的流體的流動(dòng)向前運(yùn)動(dòng)，其原理類似于活塞在汽缸內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，即把管道看做汽缸，把具有一定彈性和硬度的PIG看做活塞。第二章 總體方案的制定及比較（1）管道機(jī)器人的工作環(huán)境，管道為圓管，管道直徑為φ600φ700mm，管道底部每周可形成厚約100mm的煙灰堆積層；179。具體說(shuō)，傳感型智能機(jī)器人發(fā)展較快，新型智能技術(shù)（如臨場(chǎng)感、記憶材料、多智能體系統(tǒng)以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)等）在機(jī)器人得到開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，采用模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)器人工程，注意開(kāi)發(fā)微型和小新機(jī)器人，重視研制行走機(jī)器人，研制應(yīng)用于非結(jié)構(gòu)環(huán)境下工作的非制造業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人，開(kāi)發(fā)敏捷制造系統(tǒng)，軍用機(jī)器人將用于裝配部隊(duì)等。KUNTZE等采用四輪獨(dú)立屈服驅(qū)動(dòng)方案研制成管道檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)KARO，該機(jī)器人系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)對(duì)500mm管徑的地下輸水管道的檢測(cè)，一次檢測(cè)距離為400m，系統(tǒng)采用托纜控制式。但這種剛性支承的雙履帶式管內(nèi)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的兩履帶夾角在行走過(guò)程中是無(wú)法改變的，因此不適合管徑變化的作業(yè)場(chǎng)合。加拿大INUKTUN公司的雙履帶式管內(nèi)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，履帶采用剛性支承結(jié)構(gòu)，兩履帶的夾角可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的作業(yè)管徑。德國(guó)學(xué)者BERNHARD KLAASSEN、HERMANN ST2REICH和FRANK KIRCHNER等人在德國(guó)教育部的資助下于2000年研制成功了多關(guān)節(jié)蠕蟲(chóng)式管道機(jī)器人系統(tǒng)——MAKRO。（5）該管道機(jī)器人可以探測(cè)煤氣管道內(nèi)部是
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