中央空调管道清洁机人的设计2.doc

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中央空调管道清洁机人的设计2

中央空调管道清洁机器人的设计 摘 要 本次设计的机器人用于中央空调管道的清洁，驱动方式为电机驱动机器人前轴。在清扫之前，调整支撑臂上的螺钉来调两个导向轮的横向距离，保证机器人处于管道中央时导向轮两端距管道壁各有约20mm清洁工作主要由旋转刷系统完成，,与气动马达相连的刷杆采用伸缩式结构,可以进行长度调节;旋转刷头可拆卸并且有不同的材料和尺寸系列,整个装置可以进行俯仰调整,从而保证在管道都能彻底清扫到管道的边角和顶部。在清扫过程中,利用气动马达吹出的高压空气将扫落的灰尘吹向前方,便于抽风机抽出。 清洁过程中，通过监视系统可以方便的对清扫情况进行实时监控，当出现清扫效果不理想时可以操纵机器人后退再清扫一次第一章 概 述1 1.1课题的背景及意义1 1.2机器人发展现状及趋势2 1.2.1国内领先水平的管道清洁机器人2 1.2.2中央空调管道清洁机器人发展趋势3 1.3 本课题的设计任务3 第二章 中央空调管道机器人系统设计4 2.1工作原理及组成4 2.2机器人设计原则5 2.3 整体方案选择6 第三章 行走机构设计8 3.1机器人驱动机构8 3.1.1电机的选择8 3.1.2传动齿轮的设计9 3.1.3传动轴的设计14 3.2导向轮系统17 3.2.1导向轮系统原理17 3.2.2电机的选取17 3.2.3传动带的选择18 3.2.4导向轮的设计20 第四章 清扫机构23 4.1清扫方案确定23 4.2旋转刷系统主要构件24 4.3构件的选择24 4.3.1气动马达的选择24 4.3.2旋转刷的设计26 第五章 监视控制系统28 5.1摄像头的选择28 5.2摄像头的固定和调整28 5.3监视器29 5.4照明装置29 5.5灰尘收集装置30 第六章 总 结32 参 考 文 献33 第一章 概 述 1.1课题的背景1.2机器人发展趋势机器人有三个发展阶段，那么也就是说，我们习惯于把机器人分成三类，一种是第一代机器人，那么也叫示教再现型机器人，它是通过一个计算机，来控制一个多自由度的一个机械，通过示教存储程序和信息，工作时把信息读取出来，然后发出指令，这样的话机器人可以重复的根据人当时示教的结果，再现出这种动作，比方说汽车的点焊机器人，它只要把这个点焊的过程示教完以后，它总是重复这样一种工作，它对于外界的环境没有感知，这个力操作力的大小，这个工件存在不存在，焊的好与坏，它并不知道，那么实际上这种从第一代机器人，也就存在它这种缺陷，因此，在20世纪70年代后期，人们开始研究第二代机器人，叫带感觉的机器人，这种带感觉的机器人是类似人在某种功能的感觉，比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉和人进行相类比，有了各种各样的感觉，比方说在机器人抓一个物体的时候，它实际上力的大小能感觉出来，它能够通过视觉，能够去感受和识别它的形状、大小、颜色。 那么第三代机器人，也是我们机器人学中一个理想的所追求的最高级的阶段，叫智能机器人，那么只要告诉它做什么，不用告诉它怎么去做，它就能完成运动，感知思维和人机通讯的这种功能和机能，那么这个目前的发展还是相对的只是在局部有这种智能的概念和含义，但真正完整意义的这种智能机器人实际上并没有存在，而只是随着我们不断的科学技术的发展，智能的概念越来越丰富，它内涵越来越宽。国内领先水平的管道清洁机器人1.2.2中央空调管道清洁机器人发展趋势 中央空调清洁机器人比较常见的可分为轮式、腿式、履带式清洁机器人，它们能清洁掉管道内的大部分赃物，但有些偏僻的死角依然无法解决，随着科技工作们的深入研究，中央空调清洁机器人已经摆脱了简单的控制和清理工作，控制系统将越来越智能化，操作方法也越来越方便、简单，朝着高自动化的方向发展。 1.3 本课题的设计任务 本次设计的任务是设计一个中央空调管道清洁机器人，要求机器人可以在管道内实现前进、后退、按一定曲率半径回转及原地转向等动作，能高效地完成管道内的清污工作。具体设计内容为： （1）了解中央空调管道清洁机器人的基本构成及工作原理，熟悉其设计、生产的基本知识。 （2）进行管道清洁机器人的总体方案设计及其零部件设计。 （3）设计原始参数： 1）机器人可以在管道内实现前进、后退、按一定的曲率半径回转及原地转向等动作。 2）机器人的尺寸大小： 高度范围：170—400mm 长度范围：310—780mm 宽度范围：300—800mm 3）机器人的运动速度为4—12m/min 4）可以实现局部最大爬坡能力 5）管内越障2mm 6）最大行程150m 第二章 中央空调管道机器人系统设计本次设计的机器人用于中央空调管道的清洁，机构驱动方式为电机驱动机器人前轴。在清扫之前，调整支撑臂上的螺钉来调两个导向轮

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