管道除尘机器人结构设计

中央空调管道清洁机器人的设计引言随着中央空调系统在建筑中的应用日益广泛，其管道清洁成为一个重要的问题。

传统的清洁方法需要人工操作，耗时耗力且效率低下。

因此，设计一款中央空调管道清洁机器人成为很有必要的一项工作。

本文将介绍中央空调管道清洁机器人的设计理念、构造、工作原理以及未来发展方向。

设计理念中央空调管道清洁机器人的设计理念是基于自动化清洁的原则。

通过引入先进的传感技术和自主导航系统，实现机器人在管道内的自动运行和清洁，减少人工干预。

构造中央空调管道清洁机器人的构造主要包括机器人主体、传感器系统、清洁装置和控制系统。

机器人主体包括主要的动力系统和机械结构，传感器系统用于感知管道内的环境信息，清洁装置用于清洁管道内的污物，控制系统用于实现机器人运行的控制和协调。

工作原理中央空调管道清洁机器人的工作原理是：首先，通过传感器系统获取管道内的信息，包括管道的尺寸、形状和污物情况。

然后，根据获取的信息制定清洁路径，机器人利用清洁装置对管道内的污物进行清洁。

在整个过程中，控制系统实时监控机器人的运行状态，确保其安全和高效地完成清洁任务。

未来发展方向中央空调管道清洁机器人作为一项新兴技术，仍有许多发展方向。

首先，可以进一步完善传感器系统，提高机器人在管道内的感知能力；其次，可以优化清洁装置，提高清洁效率和效果；最后，还可以研究机器人的自主决策能力，使其更加智能化。

结论中央空调管道清洁机器人的设计是为了解决管道清洁的难题，提高清洁效率和质量。

通过不断的改进和创新，相信这一技术将在未来得到更广泛的应用。

以上是对中央空调管道清洁机器人设计的相关介绍，希望能对相关研究和应用有所帮助。

目录1. 绪论 (1)1.1机器人的发展综述 (1)1.1.1 机器人定义 (1)1.1.2 我国科学家对机器人的定义 (1)1.1.3 机器人发展简史 (2)1.2管道机器人概述 (4)1.2.1 国外管道机器人发展现状 (4)1.2.2 国内管道机器人发展现状 (4)1.3管道清灰机器人系统概述 (5)1.3.1 管道清灰机器人驱动方式 (5)1.3.2 管道清灰机器人操作臂设计要求 (6)1.3.3 管道清灰机器人行走机构设计 (6)1.3.4 管道清灰机器人系统组成 (7)2.管道清灰机器人本体结构的设计和三维模型的建立 (8)2.1P RO/E NGINEER软件的介绍 (8)2.1.1 Pro/E的系统特征 (8)2.1.2 Pro/Engineer主要模块介绍 (9)2.2管道清灰机器人本体结构三维模型的建立 (11)3. 管道清灰机器人运动学分析 (23)3.1机器人操作臂类型选择 (23)3.2铲斗转角差及卸载角分析 (25)3.3机器人操作臂自由度 (26)3.4操作臂死点分析 (26)4. 管道机器人运动机构仿真 (29)4.1铲斗铲灰 (29)4.2 铲斗举升 (31)4.3 铲斗旋转 (32)结论 (34)致谢 ................................................... 错误!未定义书签。

参考文献 . (34)1. 绪论1.1 机器人的发展综述1.1.1 机器人定义在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，但机器人问世已有几十年，机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统一的意见。

原因之一是机器人还在发展，新的机型，新的功能不断涌现。

机器人涉及到了人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。

就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样，人们对机器人充满了幻想。

也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。

机器人主要类型：操作型机器人：能自动控制，可重复编程，多功能，有几个自由度，可固定或运动，用于相关自动化系统中。

目录1引言 (3)1.1 论文背景、意义及要求 (3)1.2 国外、国内研究概况 (4)1.3 市场需求预测 (6)1.4 设计的重点与难点 (6)2 机器人行走机构的设计 (7)2.1空调管道系统介绍及清洗原理 (7)2.2 机器人移动载体方案设计 (8)2.2.1 总体方案设计 (8)2.2.2 传动方案的设计 (9)2.3张紧机构的设计 (11)3. 具体设计计算 (12)3.1 移动载体传动计算 (12)3.1.1 左右驱动轮传动计算 (12)3.1.2 后万向轮传动计算 (20)3.2张紧启动系统的设计计算 (24)3.2.1气缸的选择 (24)3.2.2启动辅助元件和回路的选择设计 (26)3.3 传动齿轮﹑蜗轮蜗杆的尺寸计算 (27)3.4 轴的设计﹑计算和校核 (27)3.5 轴承的寿命计算 (32)4 机器人转弯时的管道通过性分析 (33)4.1 管道机器人在水平直角弯管的通过性分析 (33)4.2 管道机器人在矩形管水平圆弧形弯头的通过性分析 (35)5 结构设计 (36)1 引言1.1 论文背景、意义及要求清洁机器人作为服务机器人领域中的一个新产品,尽管目前国内在这方面的研究开发方面已经取得一定的成果, 但是仍有许多关键技术问题需要解决或提高, 行走机构就是其中的一个比较重要的技术。

有的可在房间内随机移动，但要求有一定的动力和对地面有足够大的摩擦。

事实上，虽然有一些公司推出了一些样品或产品，但却不能达到满意程度：清洁效果不佳，遍历时间长。

随着当今社会的发展，空调通风系统在日常生活中发挥着越来越重要的作用。

中央空调系统主宰着楼宇中空气的新陈代谢，被称为“建筑物之肺”。

中央空调管道在长期使用中会积累许多灰尘、病菌及放射物等，这些有害物质在送风过程中便污染了空气，长期被人体吸入，就会危害大众的健康。

因此人们在迫切要求提高生活质量的同时，要求提高工作居住场所及其他公共场所环境质量(特别是空气质量)的呼声也越来越急切。

管道除尘机器人结构设计（机械CAD图纸）题目:管道除尘机器人结构设计摘要基于利用行星磨头清洗技术对管道进行清洗的目的，在总结现有的管道机器人设计方案的基础上，根据现场的实际情况，论文首先对管道清洗机器人行走部分进行方案设计，经分析比较后确定了新型管道清洗机器人行走的较佳设计方案，并据此方案对机器人作了行走部分结构设计;对机器人的行走特性进行了研究，提出了使机器人在管道内能够保持稳定运行的方法.通过对机器人机构的设计和机器人在直管道内运动情况的思考研究，进一步验证了设计思想的可行性。

最后，研究了管道清洗机器人行走系统的安全性能，给出了在高压情况下保证行走系统安全的基本方案，为管道清洗机器人系统的实用化提供可靠的依据。

关键词: 管道机器人;安全防护 ;行走II本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 401339828AbstractBased on the use of planetary grinding head cleaning technology for the purpose of cleaning pipes, at the conclusion of the existingpipeline robot design based on the actual situation at the scene, the first paper on the pipe cleaning robot to walk part of program design, by analysis and comparison a new pipeline after cleaning robot designed to walk a better program, and accordingly the program made a walk on part of the structure of robot design; characteristics of walking robots have been studied and put forward in the pipeline so that the robot wasable to remain stable The method of operation. By the design of the robot body and the robot movement in the straight tube case study of thinking, and further verify the feasibility of the design idea.Finally, the research pipeline cleaning robot running the safety of the system performance, given the high-pressure circumstances to ensure that the basic operating system security program, for pipe cleaning robot system of the utility to provide a reliable basis.Key words: pipe robot; security; walkIII本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 401339828目录摘要...................................................................... .. (I)IABSTRACT............................................................ . (III)绪论...................................................................... ........................................................................ (1)1 概述.............................................................................................................................................21.1 管道清洗机器人常见问题分析...................................................................... ..................... 2 1.2 除垢机器人理念...................................................................... ............................................. 2 1.3 基本设计任务...................................................................... ................................................. 3 1.4毕业设计的目的 ..................................................................... .............................................. 3 2.1 管道射流清洗机器人的本体设计...................................................................... .. (4)2.1.1 移动方式选择...................................................................... (4)2.1.2 传动方案的选择...................................................................... ...................................... 4 2.2 管道清洗机器人变管径自适应性方案设计.......................................................................62.3 动力系统的设计计算...................................................................... . (9)2.3.1 管道机器人行驶阻力分析...................................................................... . (9).................................................................... .......... 12 2.3.2 减速器的选择................................2.4 机器人的速度和驱动能力校核...................................................................... . (13)2.4.1 运动速度校核...................................................................... . (13)2.4.2 驱动能力校核...................................................................... ........................................ 13 3 链轮传动的设计计算...................................................................... ......................................... 153.1 链轮设计的初始条件...................................................................... ................................... 15 3.2 链轮计算结果 ..................................................................... .............................................. 15 3.3历史结果 ..................................................................... .. (16)4 蜗轮蜗杆的设计计算...................................................................... ......................................... 18 4.1 蜗轮蜗杆基本参数设计 ..................................................................... (18)4.1.1 普通蜗杆设计输入参数...................................................................... (18)4.1.2 材料及热处理...................................................................... . (19)4.1.3 蜗杆蜗轮基本参数...................................................................... .. (20)4.1.4 蜗蜗轮精度...................................................................... .. (21)4.1.5 强度刚度校核结果和参数...................................................................... .. (22)4.1.6 自然通风散热计算...................................................................................................... 22 4.2蜗杆轴的结构设计...................................................................... . (23)4.2.1 轴的强度较核计算...................................................................... .. (23)4.2.2 轴的结构设计...................................................................... . (27)4.2.3 键的校核...................................................................... ................................................ 27 5 弹簧的设计计算...................................................................... . (29)IV本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 4013398286 安全性能 ..................................................................... .............................................................. 31 结论 ..................................................................... ........................................................................ .. 32 参考文献 ..................................................................... .................................................................. 34 致谢 ..................................................................... ........................................................................ .. 33V本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 401339828绪论1.1本课题研究的内容和意义用于石油、天然气乃至民用上下水等管道在传输液、气体过程中，因温度、压力不同及介质与管道之间的物理化学作用，常常会高温结焦，生成油垢、水垢，存留沉积物，腐蚀物等，使有效传输管径减少，效率下降，物耗、能耗增加，工艺流程中断，设备失效，发生安全事故。

精选教育文档衢州学院毕业设计（论文）题目：中央空调管道清洁机器人的设计作者：董海系（部）：机械工程学院专业班级：机械设计与制造08级（2）班指导教师：田敬职称：讲师二零一一年一月十八日可编辑可修改，欢迎下载精选教育文档中央空调管道清洁机器人的设计摘要随着经济发展，人们的身心健康越来越受到重视。

而污染的中央空调日益成为危及人们身心的祸害根源。

因此，中央空调尤其是中央空调管道的检测与清洗越来越受到社会的重视。

本文首先阐述了中央空调管道清洗的背景与现状，结合国内外中央空调清洁机器人的发展，阐明了本课题的研究背景和意义，简述了本文的组织形式和研究内容。

然后重点介绍了中央空调清洁机器人行走机构、清扫机构和监视控制系统三大结构的设计与实现过程。

同时，针对中央空调清洁机器人清扫中央空调管道时存在的难点，本文深入探讨了机器人转弯与安全行走的原理。

最后，本文对主要工作和研究内容进行了总结，并对今后的研究方向做出了展望。

关键字：中央空调，机器人，旋转刷，电动机可编辑可修改，欢迎下载精选教育文档目录中央空调管道清洁机器人的设计 (I)摘要 (I)第一章前言 (1)1.1课题的背景与意义 (1)1.2机器人的发展现状及趋势 (1)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 (5)2.1工作原理及组成 (5)2.2机器人设计原则 (6)2.3整体方案选择 (7)第三章行走机构设计 (9)3.1机器人驱动机构 (9)3.1.1电机的选择 (9)3.1.2传动齿轮的设计 (10)3.1.3传动轴的设计 (15)3.2导向轮系统 (18)3.2.1导向轮系统原理 (18)3.2.2电机的选取 (18)3.2.3传动带的选择 (19)3.2.4导向轮的设计 (21)第四章清扫机构................................................................................. - 24 -4.1清扫方案确定.. (24)可编辑可修改，欢迎下载精选教育文档4.2旋转刷系统主要构件 (25)4.3构件的选择 (25)4.3.1气动马达的选择 ............................................................................ - 25 -4.3.2旋转刷的设计 ............................................................................... - 27 -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)第六章结束语 ···················································································· - 31 -参考文献 ························································································ - 32 -谢辞··································································································· - 33 -可编辑可修改，欢迎下载精选教育文档第一章前言1.1课题的背景与意义在室内空气污染来源中,中央空调的污染物与日俱增。

中央空调管道清洁机器人机构设计一、课题训练内容本课题基于国内外已经取得的科研成果，针对中央空调矩形通风管道系统的特点作了深入的分析和论证，在查阅和掌握大量有关文献的基础上，针对矩形的空调管道提出了管道机器人的机构设计方案。

本课题训练内容：1.移动载体的设计﹑撑紧装置的设计﹑机械手的设计2.零件设计计算以及强度校核3.对机器人在转弯时的通过性进行了分析二、设计（论文）任务和要求（包括说明书、论文、译文、计算程序、图纸、作品等数量和质量等具体要求）论文任务：针对矩形的空调管道设计管道清洁机器人。

论文要求：1.设计说明书按《武汉科技学院毕业设计（论文）格式模板》要求书写。

2.译文见附页。

3.程序要求框图详细完整，硬件图纸完备，程序清单作为附页附在论文后，程序及电子文档刻成光盘与报告同时上交。

4.设计指标需考虑技术经济性要求。

三、毕业设计（论文）主要参数及主要参考资料主要参数：机器人车体长为501mm，宽438mm，高为294mm，车体加上机械手附带毛刷总长为1281mm；机械手总长为水平最高行进速度：1m/s；垂直攀爬速度：100mm/s；垂直攀爬载重：10kg；回转半径：0；机械手自由度：4；监视器回转速度：2度/秒；监视器水平回转范围：360°；监视器俯仰回转范围：240度。

主要参考资料：[1] GB/T 19210-2003．空调通风系统清洗规范[S]．中国标准化，2003，(9):66-67[2] 甘小明，徐滨士，董世运等．管道机器人的发展现状[J]．机器人技术与应用，2003，(6)：5-10[3] 龚振邦等编著．机器人机械设计[M]．北京：电子工业出版社，1995[4] 濮良贵，纪名刚等编著.第8版.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2005[5] 孙桓，陈作模，葛文杰等编著.第7版.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2006[6] 宋章军，陈恳，杨向东等．通风管道智能清污机器人MDCR-I的研制与开发[J]．机器人，2005，27(2)：142-146[7] 韩晓明，车立新，谢霄鹏等．中央空调管道清扫机器人的设计[J]．机械，2005，32(1)：39-41[8] 谢文彬，杨建国，李蓓智等．管道检测机器人的研制[J]．机械工程师，2005，(1)：16-18四、毕业设计（论文）进度表武汉纺织大学毕业设计（论文）进度表注：1.本任务书一式两份，一份院（系）留存，一份发给学生，任务完成后附在说明书内。

• 123•1 清洁机器人的总体设计1.1 总体设计方案控制芯片是油烟管道清洁机器人的核心，用软件的方式来代替复杂的硬件电路设计，减低设计的困难程度，更方便简单地实现各种功能，并且可以很好地完成初始设计的要求。

整体设计方案的系统框图如图1所示，包括单片机STC89C52、驱动模块、检测模块、信号接收模块、电源模块、冲洗模块组成。

图1 清洁机器人系统结构原理STC89C52单片机是系统实现智能功能的核心。

通过烧录进单头拍摄，上传数据给zigbee 无线通信模块，最后再由无线通信模块把数据传送给上位机，通过上位机显示拍摄画面。

如图2所示为检测和监测模块系统设计框图。

图2 检测和监测模块系统框图2 清洁机器人的硬件设计2.1 电源模块的设计本设计采用LM7805CV 稳压芯片作为稳压电源的核心设计。

LM7805CV 稳压芯片可以输出稳定的5V 电压，其输出电流可以达到1.5A ，因为内含限流保护电路，所以可以防止负载短路烧毁器件。

电路原理图如图3所示。

2.2 驱动模块的设计图4是模块设计的电路原理图，有L298N 驱动电路和保护电路两部分。

用于驱动直流电机正反转和调速。

油烟管道清洁机器人的设计濮阳县职业技术学校 王莲进图3 5V稳压电源模块片机的程序，根据信号接收模块传入的信息，自动控制油烟管道清洁机器人实现各种设计功能。

驱动模块主要由L298N 芯片组成。

用于驱动行走电机。

行走电机主要控制四个车轮转速以实现油烟管道清洁机器人的运动。

信号接收模块主要由红外转弯传感器左右各一个，红外防坠传感器一个和红外碰撞传感器前方和左右各一个组成。

这些传感器用于控制机器人的行走方向，实现转弯和防坠落功能。

电源模块采用充电电池给提供的7.2V 电压转换为稳定的可供微控制器，传感器和其他模块使用的5V 电压。

冲洗模块采用电磁阀控制冲洗直流电机工作。

由单片机控制电磁阀的开闭。

冲洗直流电机控制冲洗高压水枪负责冲洗油烟管道里的油烟。

一种机械式管道清淤机器人的设计沈体强摘要：文章设计了一种机械式管道清淤机器人，主要通过电动缸控制清淤斗升降和翻转的方式完成清淤工作。

介绍了清淤机器人的系统组成和工作原理，确定了主要技术参数。

该机械式管道清淤机器人的研究，开辟了一条解决排水管道淤积堵塞问题的道路。

关键词：机械式；管道清淤机器人；设计；研究1概述随着我国城市的建设和人民生活水平的提高，各省市的用水量不断增加，随之排水管道的排水量也不断增加。

而人们所排放的生活垃圾、工厂所排放的工业垃圾以及建筑垃圾等经常导致排水管道淤泥沉积，如果不按时清理，必然导致管道堵塞，污水溢流。

不仅会污染环境，还可能妨碍交通运输的正常运行，甚至给人们正常的生活带来困扰，损害市容市貌，给国家和人民造成巨大的经济损失。

我国排水管道的分布非常广泛，管道内部环境更是复杂多变，所以城市排水管道的清理和维护工作非常棘手。

目前，大多数情况下只能通过人工作业的方式进行清理，且清理效果不是很有效。

然而管道里往往含有一些有毒气体，给工人的工作带来了非常大的困难，而且容易对工人的身体健康造成伤害。

于是，我们设计了一种机械式管道清淤机器人，能够安全高效的清理管道淤泥，为城市管道清理工作提供了一种新的解决方法[1]-[3]。

2清淤机器人的系统组成及工作原理2.1清淤机器人的系统组成机械式管道清淤机器人主要由机械系统和控制系统两部分组成。

如图1所示，机器人的机械系统主要包括清淤斗清淤机构部分和一体化箱体结构。

机械式排水管道清淤机器人适用于管径300mm以上的排水管道，在管道内的空间是有限的，因此，机器人的整体结构参数要尽可能的小并且要保证输出稳定的清淤力[4]。

整机结构设计方面要着重考虑清淤机器人在管道中的密封问题，从机械设计的角度提高密封的可靠性，我们采用一体化箱式结构提高机器人的密封性[5]。

清淤机器人的总体结构设计采用轮式行走机构，以蓄电池为动力源，以电动缸驱动力控制清淤斗的升降和翻转。