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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。
南京理工大学毕业设计(论文)开题报告学生姓名：蒋小龙学号：0716150124专业：自动化设计(论文)题目：一种管道移动机器人清洁手臂控制系统的设计指导教师:郭毓2011年3月7日开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。
毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告清淤下水道的目的。
其中机器人清淤和行走机构拟采用下述手段解决。
2硬件系统2.1清淤机构[14]由于下水道里面环境非常复杂，并有淤泥堵住管道，所以常规的管道清洁装置毛刷已不能够达到清淤管道的目的，从而采用电机带动钻头，用钻头钻松淤泥，然后再采用水冲洗管道，最终将堵住的管道导通。
该钻头由高速旋转的直流电机带动，并且钻头能够在垂直平面上能够活动，通过两个电机的控制，一个控制钻头水平运动，一个控制钻头垂直控制。
具体的传动机构通过丝杆实现，由电机带动丝杆旋转，从而实现钻头在平面的任意位置的运动，通过PID控制精确达到在多个位置钻松淤泥的目的。
具体的实现过程是先通过Solidworks软件进行机械结构的设计，画出机器臂的三维图，将所有的机械部件进行配合在一起，然后在配合好的三维图的基础上生成和画出二维的CAD图，将所有尺寸和工艺标好，送交工厂加工，最终实现机械安装，清淤功能。
工业机器人答辩问题和答案
下面是一些常见的工业机器人答辩问题以及相应的答案：
1. 什么是工业机器人？
答：工业机器人是一种能够自动执行任务和复杂动作的机器，通常用于在工业生产线上进行组装、焊接、搬运等操作。
2. 工业机器人与传统生产方法相比有哪些优点？
答：工业机器人具有高效、精准、重复性强的特点，可以在短时间内完成大量重复的任务，提高生产效率和质量，同时还可以减少工人的劳动强度和提高安全性。
3. 工业机器人存在的缺点是什么？
答：工业机器人需要高额的投资成本，包括设备购置费用、维护费用和培训费用等。
此外，一些复杂的任务或灵活性要求较高的生产过程可能不适合机器人完成。
4. 工业机器人对于人类工作岗位的影响是什么？
答：虽然工业机器人能够替代人力完成一些重复性任务，但它也会创造新的工作岗位。
同时，机器人的运维、编程等工作仍然需要人类操作，所以机器人与人类可以在不同领域形成合作共存的关系。
5. 工业机器人在未来的发展方向是什么？
答：未来的工业机器人可能会更加智能化、灵活化和协作化，以满足生产过程中不断变化的需求。
同时，机器人与人类的协作将会更加紧密，共同完成一些复杂的任务。
请注意，以上回答只是一些建议，具体的回答应根据具体情况和个人观点进行调整。
家用清洁机器人毕业设计家用清洁机器人毕业设计随着科技的不断进步，家用清洁机器人逐渐成为人们生活中的一部分。
这些智能机器人能够自动清扫地板、擦洗窗户、整理杂物等，为人们的生活带来了极大的便利。
在本文中，我将探讨家用清洁机器人的毕业设计，旨在提高其功能和性能，以满足人们对清洁的需求。
首先，家用清洁机器人的设计应注重其清洁效果。
机器人应具备强大的吸尘和擦洗能力，能够有效地清除地板上的灰尘和污渍。
此外，机器人还应具备辨识能力，能够识别地板上的不同材质，并根据不同材质采取相应的清洁方式。
例如，对于木地板，机器人应采用柔和的清洁方式，以避免刮伤地板表面。
其次，家用清洁机器人的设计还应考虑到其对家居环境的适应性。
机器人应具备智能避障能力，能够自主规避家中的障碍物，如家具、地毯等。
此外，机器人还应具备定位和导航能力，能够准确识别家居环境的布局，并根据需要进行清洁。
例如，机器人应能够识别出厨房和卫生间等高污染区域，并加强清洁力度。
另外，家用清洁机器人的设计还应注重其智能化和人机交互功能。
机器人应具备语音识别和语音合成功能，能够听懂人们的指令，并回应相应的动作。
此外，机器人还应具备远程控制功能，使用户能够通过手机或其他设备远程操控机器人的工作。
这样，即使在外出时，用户也能够随时随地控制机器人进行清洁。
除了上述功能外，家用清洁机器人的设计还应考虑到其能源消耗和环保性。
机器人应采用高效节能的电池或电源系统，以减少能源消耗并延长使用时间。
此外，机器人还应具备智能充电功能，能够自动返回充电座进行充电。
同时，机器人的清洁过程应尽量减少对环境的污染，例如采用可循环使用的清洁布或刷子。
最后，家用清洁机器人的设计还应考虑到其外观设计和人性化功能。
机器人的外观应简洁大方，符合人们的审美需求。
此外，机器人还应具备一定的娱乐功能，如播放音乐、讲故事等，以增加人机互动的乐趣。
综上所述，家用清洁机器人的毕业设计应注重其清洁效果、适应性、智能化、能源消耗和环保性、外观设计和人性化功能等方面。
《流体驱动的微管道机器人的研究与设计》篇一一、引言随着微纳技术的发展，微管道机器人逐渐成为研究热点。
在生物医学、环境监测、工业制造等领域，流体驱动的微管道机器人以其独特优势展现出巨大的应用潜力。
本文将重点研究流体驱动的微管道机器人的设计原理及其实验方法，旨在推动其技术进步和应用领域拓展。
二、研究背景及意义随着科学技术的发展，微管道机器人在微纳尺度上的应用日益广泛。
传统的机械驱动方式在微小空间中存在诸多限制，而流体驱动技术则能够提供更灵活、更高效的运动方式。
流体驱动的微管道机器人能够在复杂环境中进行高效作业，为生物医学检测、环境监测和工业制造等领域带来革命性的技术突破。
三、微管道机器人设计原理流体驱动的微管道机器人主要依赖于流体的动力学特性实现运动。
其设计原理包括以下几个关键部分：1. 结构设计：机器人的结构应适应微小空间，采用轻质材料以减小阻力。
同时，结构应具备足够的强度和稳定性，以应对复杂环境中的挑战。
2. 流体驱动机制：通过外部流体的作用力，驱动机器人运动。
这种机制需要精确控制流体的流动，以确保机器人的稳定性和精确性。
3. 传感器与控制系统：机器人内部配置的传感器可实时感知环境信息，通过控制系统进行实时反馈调整，以实现精准的导航和作业。
四、设计与实现设计过程中需考虑以下几个关键方面：1. 尺寸优化：在满足功能需求的前提下，尽可能减小机器人的尺寸，以适应微小空间。
2. 材料选择：选择轻质、高强度的材料，以减小阻力并提高稳定性。
3. 动力系统设计：设计高效、稳定的流体动力系统，确保机器人在复杂环境中的运动能力。
4. 控制系统开发：开发精确的控制系统，实现机器人的自主导航和精确作业。
实验实现过程中，首先需搭建实验平台，进行初步的模型验证和性能测试。
然后，通过不断优化设计和调整参数，逐步提高机器人的性能和稳定性。
最后，进行实际环境中的测试，验证机器人的实际应用效果。
五、实验方法与结果分析实验方法主要包括模型搭建、性能测试、参数优化和实际环境测试等步骤。
1 前言1.1 课题设计背景和题目要求近年来，随着计算机技术与人工智能科学的飞速发展，智能机器人技术逐渐成为现代机器人研究领域的热点。
其中，服务机器人开辟了机器人应用的新领域。
服务机器人的出现主要有三大原因：一是劳动力成本的上升；二是人类想摆脱枯燥乏味的体力劳动，如清洁、家务、照顾病人等；三是人口的老龄和社会福利制度的完善也为某些服务机器人提供了广泛的市场应用前景。
服务机器人区别于工业机器人的一个主要特征就是服务机器人是一种适用于具体的方式、环境及任务过程的机器人系统，其活动空间大，具有在非结构环境下的移动性，因此服务机器人大多数是移动机器人。
自动进行房间地面清洁的自主吸尘式家庭服务机器人，集机械学、电子技术、传感器技术、计算机技术、控制技术、机器人技术、人工智能等诸多学科为一体。
自主吸尘机器人作为智能移动机器人实用化发展的先行者，其研究始于20 世纪80 年代，到目前为止，已经产生了一些概念样机和产品。
吸尘机器人的发展，带动了家庭服务机器人行业的发展，也促进了移动机器人技术、图像和语音识别、传感器等相关技术的发展本次设计的题目<< 家庭清洁机器人>>就是在这种背景下提出的,其具体设计要求如下：设计家庭清洁机器人的工作内容和要求：运行机构形式：轮式最高行进速度：0.5 m/s 转弯半径：0 高度：<100mm 宽度：<400mm 清洁方式：吸尘、刷扫一次充电连续工作时间：0.5 小时警示方式：LED 闪光具有自动路径规划、避障功能具有自动充电装置。
1.2 国内外相关产品研究学海无涯苦作舟!地面清洁机器人作为智能移动机器人实用化发展的先行者，其研究始于 世纪80年代，到目前为止，已经产生了一些概念样机和产品。
吸尘机器人的发 展，带动了家庭服务机器人行业的发展，也促进了移动机器人技术、图像和语音 识别、传感器等相关技术的发展。
现结合国内外的文献将清扫机器人及其自动充 电技术的发展现状阐述如下。
设计内容主要结论第一章概述1. 1 机器人概述机器人----这一词最早使用始于1920年至1930年期间在捷克作家凯勒尔*凯佩克（Karel capek）的名为"罗莎姆的万能机器人"的幻想剧中，一些小的人造的和拟人的傀儡绝对地服从其主人的命令。
这些傀儡被称为“机器人”。
该单词起源于捷克语“robota”。
意思是“强制的劳动”。
机器人的组成与人类相似。
举例说，人搬运某一物体的运动过程可用图（a）所示的方块图来说明。
首先，人听到外部的命令或用眼睛看到外部的指令，并由眼睛测量出距离。
感受到这两种信息经过感觉神经送到大脑中，大脑经过分析计算，然后通过运动神经发出指令，手臂用最好的方式伸向物体，并将物体抓住，手上的感觉神经，感觉物体已经抓牢了，把信息传给大脑。
大脑命令手抓起物体，同时指令脚移动到所要求到达的地点，最后放下物体。
一般包括以下几个部分见图（b）：设计内容主要结论1----能源2----控制系统3----收放线装置4----X射线控制5----驱动装置6----X射线机7----视觉定位装置8----防护罩9----管道壁上海交通大学研发了小口径管道内蠕动式移动机构。
它是模仿昆虫在地面上爬行时蠕动前进与后退的动作设计的。
其主要机构由撑脚机构、三个气缸（前气缸、中气缸、后气缸）、软轴、弹簧片、法兰盘组成。
针对微小空间、微小管道实时探测的要求，研制成电磁驱动微小型管道机器人样机。
微小管道机器人由四个电磁驱动单元组成。
其驱动机理模拟生物体的蠕动爬行。
它是通过给线圈加一系列的时序脉冲进行控制，依次使各单元动作，达到蠕动爬行的运动。
西安交通大学设计制作了蠕动式微动直线自行走机构。
这种行走机构以电致伸缩微位移器做驱动器，以电磁铁机构作为可吸附于行走表面的保持器。
广州工业大学借用仿生学原理，研制成结构独特的，像蠕虫一样的微管道机器人的运动由电磁力驱动。
机器人由前后两个电磁线圈和前后两个驱动器组设计内容主要结论成。
I 浅谈管道清洗机器人设计论文 II 摘要 火炮在发射后会在身管内残留大量的物质，这些物质受高温、高压的与管壁黏贴非常牢固极不易清除，会导致身管内壁的腐蚀，进而影响炮的准确性、可靠性并影响身管的使用寿命。这些残留物主要依靠人工和机械的方法清除，设备笨重、智能化程度低，士兵劳动强度大，效率低，且清不高，不能满足和适应现代化高科技战争的作战要求。 清洗机器人，该机器人与火炮身管构成一个柔性统，可实现清洗的智能化及管内状况的可视化，不仅极大地减轻士兵的劳动而且可以有效提高火炮身管的维护保养水平和寿命，对提高部队战斗力具的军事和经济效益，具有广阔的应用前景。
关键词：管道清洗 机器人 单片机 自动控制 III
Abstract Due to high temperature and pressure, the remaining substances in the bore after the gun is launched will adhere to the bore firmly and can't be removed easily, which will result in erosion of the bore and have an impact on the veracity and reliability of the gun launching as well as its operating life. These substances are removed with manual and mechanical cleaning mainly, which can't meet and accommodate with the campaign need of modernization high-tech wars because of unwieldy equipment, low intelligentization, over laboring intension of soldiers, low efficiency and cleaning extent. Robot and bore achieves in intelligentization of cleaning and visualization of inner bore, which not only greatly lessens laboring tension of soldiers, but advances maintenance level and operating life of bore as well. It is of bright future in expansive application and of great military and economic benefit in enhancing battle effectiveness of the army.
Key words： bore cleaning； robot；single chip microcomputer；automation IV
摘要 .................................................................................................................................I Abstract ......................................................................................................................... II 第一章 绪论 ................................................................................................................ 1
1.1课题研究背景及关键技术 ................................................................................................. 1 1.1.1课题的研究背景 ...................................................................................................... 1 1.1.2课题的关键技术 ...................................................................................................... 2 1.2国内外管道机器人的研究现状和发展方向 ..................................................................... 3 1.2.1管道机器人的研究现状 .......................................................................................... 3 1.2.2管道机器人的发展方向 .......................................................................................... 5 1.3课题的研究意义 ................................................................................................................. 5 第二章 炮管擦洗机器人总体方案设计 .................................................................... 7
2.1需求分析与设计思路 ......................................................................................................... 7 2.2移动功能模块设计 ............................................................................................................. 8 2.2.1运动方式分析与选择 .............................................................................................. 8 2.2.2自适应机构设计 ...................................................................................................... 9 2.3擦洗功能模块设计 ........................................................................................................... 11 2.3.1炮膛擦洗过程分析与研究 .................................................................................... 11 2.3.2轴向往复式擦洗头设计 ........................................................................................ 11 2.4控制功能模块设计 ........................................................................................................... 13 2.4.1主控制系统 ............................................................................................................ 13 2.4.2传感器 .................................................................................................................... 13 2.4.3驱动系统 ................................................................................................................ 13 第三章 管道清洗机器人详细设计 .......................................................................... 15
3.1移动功能模块设计与分析 ............................................................................................... 15 3.1.1传动机构设计 ........................................................................................................ 15 3.1.2连接件设计 ............................................................................................................ 16 3.2擦洗功能模块的设计 ....................................................................................................... 18 3.2.1旋转式清洗头设计 ................................................................................................ 18 3.3控制系统的设计 ............................................................................................................... 18 3.3.1主控制芯片 ............................................................................................................ 19 3.3.2 ATmega128介绍 ................................................................................................... 20 3.3.3电机控制技术 ........................................................................................................ 21 3.4最小系统电路设计 ........................................................................................................... 23 3.4.1时钟/复位模块设计 ............................................................................................... 23 3.4.2电源模块设计 ........................................................................................................ 23 3.5人机接口电路设计 ........................................................................................................... 24 3.5.1 LCD显示模块 ....................................................................................................... 24
