【正文】 ng. CCTV and video recorders can be attached to the spray cart to view remote spraying or the spray attachments can be connected directly to a robot.中文譯文風(fēng)管清洗的基本原則什么是風(fēng)管清洗？ 在許多情況下，“風(fēng)管清洗”和“室內(nèi)空氣污染” 這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)是密不可分。s hightechnology ponents using photosensitive element CCD camera performance in all aspects are good, with the imaging with high sensitivity, antivibration, small size, and so on. Distance sensor infrared distance sensor, installed in front of the robot39。 ., removing visible contaminants from within the air conveyance system. Vacuum collection systems are the center of duct cleaning. All vacuums which are exhausted inside the building must be HEPAfiltered with a % collection efficiency for micron size particles. The cleaning process typically involves connecting a large HEPAfiltered vacuum to the air conveyance system, or a portion of the system, to create a negative pressure so no contaminants are allowed to escape into the occupied space. Air conditioning pipe robot39。s suggestion that an air duct cleaning service provider follow NADCA standards.Equipment and Technological AdvancementDuct cleaning equipment has evolved on the principal of 39。5. 機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)器的小型化、微型化。電力的供給現(xiàn) 在一般采用高能干電池、蓄電池和管外供電(線纜) 的方式。 信號(hào)、電力的傳輸和供給方式：在直管道線纜可以順利進(jìn)出，但是在彎曲管道里，尤其是有幾個(gè)彎曲的管道里，必須考慮線纜在轉(zhuǎn)彎處的阻力，因此現(xiàn)在的機(jī)器人一般只能進(jìn)入帶彎道管道的深度為 30m。但這有賴于先進(jìn)的傳感器技術(shù)，特別是管內(nèi)環(huán)境識(shí)別技術(shù)作保證。3. 在復(fù)雜管道環(huán)境下機(jī)器人智能控制技術(shù)的研究。視覺(jué)對(duì)管內(nèi)機(jī)器人具有重要意義，利用視覺(jué)可以： （1）確定作業(yè)位置； （2）識(shí)別管內(nèi)環(huán)境(是否拐彎, 是否有枝杈等)； （3）識(shí)別機(jī)器人的姿態(tài)(是否有轉(zhuǎn)體, 相對(duì)于作業(yè)位置的距離等)。其中以攝像機(jī)為基礎(chǔ)的視覺(jué)傳感器，將是發(fā)展的一個(gè)主要方向。對(duì)管道內(nèi)部這類非結(jié)構(gòu)化環(huán)境，現(xiàn)有的管內(nèi)作業(yè)機(jī)器人中的傳感器或無(wú)法正常發(fā)揮作用，或過(guò)多地依賴人的介 入，已經(jīng)不能滿足其發(fā)展的需要。因此要研究一種既融合各種機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)，能夠提供較大的牽引力，又具有快速靈活，可靠性高的驅(qū)動(dòng)方案。本文設(shè)計(jì)的中央空調(diào)管道清潔機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，具有較強(qiáng)的應(yīng)用性。張緊機(jī)構(gòu)與行走本體的連接是通過(guò)下殼體氣缸座和氣缸尾部的連接與增力連桿和上殼體的連接裝配在一起的。支承軸固定不動(dòng)，只承受彎矩作用。這樣對(duì)于各個(gè)部件的維修和更換是很方便的。模塊化設(shè)計(jì)是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，具有便于安裝和維修更換零部件的優(yōu)點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要考慮結(jié)構(gòu)是否滿足強(qiáng)度要求﹑剛度要求﹑裝配的精度要求﹑確保各個(gè)零件的可裝配性外，盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊和便于安裝。計(jì)算完成后應(yīng)該在算得的數(shù)據(jù)上加安全系數(shù)，以排除管道內(nèi)其它位置因素的影響，確保機(jī)器人可以順利通過(guò)矩形管道的彎角。分析如下： 通過(guò)矩形圓弧彎頭的情況如圖所示尺寸，管道內(nèi)邊半徑R，外邊半徑R+。同樣假設(shè)機(jī)器人機(jī)體沿管道最外沿運(yùn)動(dòng)，從而充分利用管道空間。可直接用求解。故該問(wèn)題可根據(jù)具體的管道和機(jī)器人尺寸計(jì)算相應(yīng)的mmax，如果機(jī)器人尺寸小于mmax則可以通過(guò)彎角，反之則不能。，可得出BC連線的兩點(diǎn)式方程式 化簡(jiǎn)得 則A點(diǎn)(a,b)到該直線的距離d為 設(shè)機(jī)器人允許最大寬度為mmax，則當(dāng)θ(0, )時(shí)，dmin=mmax其中需要說(shuō)明的是當(dāng)0時(shí)，表明A點(diǎn)在BC 之上，反之則A點(diǎn)在BC之下，顯然，本題情況只有A點(diǎn)在BC之上時(shí)才合理。以圖中O點(diǎn)為原點(diǎn)，建立圖示坐標(biāo)系，設(shè)機(jī)器人的一邊始終沿著管道外側(cè)運(yùn)動(dòng)，即B點(diǎn)始終在x軸上，C點(diǎn)始終在Y軸上，保證最大限度地利用管道空間。 管道機(jī)器人在水平直角彎管的通過(guò)性分析 如下圖： 普通垂直相交管道情況。的角接觸球軸承，其動(dòng)載荷系數(shù)按深溝球軸承取) 因?yàn)?故應(yīng)以計(jì)算軸承的壽命： 4機(jī)器人轉(zhuǎn)彎時(shí)的管道通過(guò)性分析機(jī)器人在直線方管中能通過(guò)的最小管道尺寸：438mm(寬)294mm(高)而確定機(jī)器人的彎道通過(guò)性是十分重要的，因?yàn)楣艿罊C(jī)器人在管道彎道行走時(shí)，如管道環(huán)境和機(jī)器人尺寸不適應(yīng)，可能會(huì)產(chǎn)生卡住現(xiàn)象，造成機(jī)器人在管道內(nèi)進(jìn)退兩難。軸承內(nèi)部派生軸向力S=eR，其中e為判斷系數(shù)，其值有的大小來(lái)確定，先估取e=，則有： 因?yàn)?所以軸承1“放松”，軸承2“壓緊” 因此 求得，代入公式在此計(jì)算得：同理由軸向載荷判斷比較知軸承1“放松” 、軸承2“壓緊”，故有： (3) 計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2 因?yàn)? 查表得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為： 軸承1 , 。 軸承的壽命計(jì)算這里計(jì)算輸出軸上的角接觸球軸承的壽命。對(duì)輸出軸進(jìn)行受力分析， 輸出軸受力分析其中： 由于齒輪6和齒輪7為通過(guò)軸承空套在軸上，因此其切向力和對(duì)軸的彎矩不產(chǎn)生影響，只需考慮徑向力和。在進(jìn)行機(jī)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到具體的結(jié)構(gòu)定位問(wèn)題，把IV軸和VI軸做成是同一根軸，對(duì)于其是否滿足強(qiáng)度要求可以通過(guò)下面對(duì)軸的強(qiáng)度校核來(lái)說(shuō)明。選擇了上述氣缸和各種閥后，便可以畫出氣動(dòng)系統(tǒng)原理回路如圖： 氣動(dòng)系統(tǒng)原理﹑蝸輪蝸桿的尺寸計(jì)算這部分齒輪和蝸輪蝸桿的計(jì)算步驟與行走載體的齒輪和蝸輪蝸桿傳動(dòng)計(jì)算步驟相類似，這里只給出計(jì)算結(jié)果如下表36和37 齒輪 蝸輪蝸桿 齒輪Z1872 2 24 分度圓直徑d 18 72 14 48 模數(shù)m 1 1 2 2 表36 齒輪 蝸輪蝸桿 齒輪Z19 57 2 28 分度圓直徑d 19 57 10 35 模數(shù)m 1 1 表37 軸的設(shè)計(jì)﹑計(jì)算和校核本設(shè)計(jì)中的軸大部分都是以心軸的形式存在的，即只承受彎矩而不承受扭矩，但輸出軸既承受彎矩也承受扭矩，因此這里只討論行走載體的輸出軸的設(shè)計(jì)校核過(guò)程。 啟動(dòng)輔助元件和回路的選擇設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)汽缸的來(lái)回動(dòng)作，氣動(dòng)回路中必須有換向閥，這里的換向閥應(yīng)為兩位三通換向閥，查閱手冊(cè)，選擇無(wú)錫市華通氣動(dòng)制造有限公司生產(chǎn)的PC系列二位四通直動(dòng)式電磁閥，其技術(shù)規(guī)格如下表34：型號(hào)工作介質(zhì)工作壓力/MPa額定流量/ 最高換向頻率/Hz允許泄漏量/工作壓力/VPC241/2潔凈壓縮空氣10110表34另外，在氣缸的使用中，安裝的氣源進(jìn)口必須設(shè)置有氣源調(diào)節(jié)裝置，過(guò)濾器減壓閥油霧器，在市場(chǎng)中吧這三種裝置做成一個(gè)組合件，即三聯(lián)件，它在氣動(dòng)系統(tǒng)中起著過(guò)濾、調(diào)壓及油霧的作用。由于這里對(duì)氣缸的動(dòng)態(tài)參數(shù)要求低，且氣缸的工作頻率低，則有：查閱手冊(cè)選取廣東肇慶方大氣動(dòng)有限公司生產(chǎn)的氣缸內(nèi)徑為的10A5系列氣缸，該系列產(chǎn)品引進(jìn)日本TAIYO株式會(huì)社技術(shù)，主要零部件用鋁合金制造，重量輕，無(wú)給油潤(rùn)滑。 張緊啟動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 氣缸的選擇機(jī)器人垂直上爬時(shí)，對(duì)其各輪子進(jìn)行受力分析，： 機(jī)器人垂直上升輪子受力G為機(jī)器人自重，50Kg；G1為垂直攀爬載重，10Kg。它由薄壁沖壓外圈、塑料保持架、鑲嵌于保持架中的金屬異型彈簧和裝于保持架兜孔中的滾針組成，滾針是鎖緊原件。選擇超越離合器時(shí)應(yīng)該以計(jì)算出的車輪的扭矩Tw作為主要指標(biāo)，同時(shí)還應(yīng)該考慮蝸輪直徑和車軸的直徑。 蝸桿傳動(dòng)效率 查表得傳動(dòng)效率初選吻合。D． 演算初設(shè)參數(shù) 渦輪圓周速度原估計(jì)，選值，相符。mm查表得：；將這些數(shù)據(jù)帶入接觸強(qiáng)度計(jì)算公式，求得：按接觸強(qiáng)度要求，因此可以選?。褐行木? 由于a=30mm不是標(biāo)準(zhǔn)推薦中心距，如選擇標(biāo)準(zhǔn)中心距，渦輪將變位。由于，取；因載荷平穩(wěn)， ?。粍t載荷系數(shù) =。即： 則輪子行走過(guò)程中所受的阻力矩： 工作機(jī)要求的功率 式中：由取則有： 電機(jī)所需的輸出的功率由傳動(dòng)方案圖可知： 式中：為渦輪嚙合效率，. 為軸承的傳動(dòng)效率，； 為齒輪嚙合的效率，；故有： 則有： 查閱《新編非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選擇直流伺服電機(jī)55SZ51，電機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表33所示：型號(hào)電壓(V)電流(A)功率(W)轉(zhuǎn)速（r/min）轉(zhuǎn)矩(Ncm)電樞勵(lì)磁電樞勵(lì)磁55SZ51 24 29 3000 表332）渦輪蝸桿的計(jì)算由于渦輪軸即為車輪軸，因此渦輪轉(zhuǎn)速即為輪子的轉(zhuǎn)速，為120r/min，渦輪軸為電機(jī)軸，轉(zhuǎn)速為3000r/min，則傳動(dòng)比為A．選擇渦輪﹑蝸桿材料，確定許用應(yīng)力由于該傳動(dòng)作為應(yīng)急傳動(dòng)，要求其要可靠，所以蝸桿材料為40Cr，表面淬火，硬度45～50HRC；由于該渦輪蝸桿傳動(dòng)只是備用傳動(dòng)，并且轉(zhuǎn)速不高，因?yàn)闇u輪材料為ZcuA110Fe3Mn2,金屬模鑄造。根據(jù)同樣的計(jì)算步驟可以計(jì)算出該傳動(dòng)方案中其他齒輪的各參數(shù)，現(xiàn)將計(jì)算結(jié)果列表如下表32： 齒數(shù)Z20562056205622701958分度圓直徑d（mm）205620562056齒寬B（mm）1210121012107597模數(shù)m(mm)111111表32 后萬(wàn)向輪傳動(dòng)計(jì)算1）電機(jī)的選擇A．電機(jī)類型的選擇由于傳動(dòng)性質(zhì)與左右兩驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)性質(zhì)相同，因此這里的電機(jī)仍選用直流伺服電機(jī)C． 選擇電機(jī)的容量輪子的直徑選為70mm，即D=70mm，R=35mm。mm有公式 得：由公式 可得重合度系數(shù)再通過(guò)查表?。? 有公式N=60njLk（按設(shè)備每天工作8 小時(shí)，年限為10 年），算得齒輪工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為：再由上面所求的N1,N2查得：, 按一般可靠度查表選擇SFmin=；按齒輪材料聚碳酸脂（PC），查得其彎曲疲勞極限則有： 取設(shè)計(jì)齒輪模數(shù)：將確定后的各項(xiàng)參數(shù)代入設(shè)計(jì)公式，求得：修正： 再經(jīng)過(guò)查表得： ； 則 為提高安全性和便于計(jì)算，按第一系列取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=1mm 則齒輪的主要幾何尺寸如下： 取 C. 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式： 經(jīng)過(guò)查表得：；。 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式如下： 確定式中各項(xiàng)數(shù)值。