中央空调风管清洗机器人的结构设计(含CAD图,UG三维图,仿真动画)★

中央空调风管清洗机器人的结构设计(含CAD图,UG三维图,仿真动画)★(论文说明书18300字,CAD图3张,UG三维图,仿真动画)
摘  要
随着科技的发展,中央空调为人们创造舒适环境的同时却又带来了隐患。“空调病”患者逐渐增多,造成这样原因的就是中央空调通风管道的并不能得到及时清洗，这让人体健康受到了极大伤害。另一个方面的影响是不洁净的空调风管还会让制冷效果下降,使得大量的能源被浪费。故制造中央空调风管清洗机器人目前刻不容缓。
本文阐述了国内外中央空调清洁机器人的发展状况，讲明了本课题的研究背景及意义，进行了中央空调风管清洗机器人的机械结构的研究设计，并针对现存情况,本文研制出一种具有自适应可调型空调风管清扫机器人,通过更换不用的刷头及履带足自变位系统机器人能够满足方管、圆管管道的清扫工作要求。通过履带足上的电磁铁的通断电能够实现水平与垂直上升的工作要求。通过CCD彩色摄像机能实现控制人员的实时监控。
所设计的中央空调风管清洗机器人最终实现了不同管径、不同管道的清洗工作，完成了自适应功能，实现了机器人小型化、轻量化的要求，更适应目前国内的发展形势。
关键词：自适应；结构设计；受力分析

2.2 清洗机器人的尺寸及参数要求
为尽可能使整个系统小型化及操作合理方便, 能够稳定运行并且具有一定的越障、和爬坡自适应能力。顺利完成清扫作业任务。现对清洗机器人系统提出以下性能参数指标：
（1）机器人主体尺寸340*292*156（mm）（2）清洗高度范围：200-600（mm）
（3）机器人自重：6kg                 （4）最大行走速度：12m/min
（5）最大爬坡角度：30°              （6）最大工作行程：30m
（7）驱动方式：直流电机              （8）行走方式：履带式
（9）最小回转半径：146mm             （10）工作时间：≥8小时
（11）控制方式：电缆线连接清洗机器人传输信号
2.3 清洗机器人的系统组成及功能
为保障清洗机器人能够顺利、高效的完成清洗任务。于是机器人具有以下功能模块：
    （1）移动模块；                      （2）清洗模块；
    （3）控制模块；                      （4）驱动模块；
    （5）监控模块；                      （6）自适应模块；
2.4 模拟清洗机器人的工作状态
（1）根据所给出需清洗管道的建筑图纸,根据实际情况制定详细的清洗方案。
（2）在适当位置开施工口,放入风管清洗机器人。
（3）根据矩形管或是圆管，更换相适应的清洗刷。另外还需要调节履带足的角度，使之实现自适应性。通过连接杆可以改变履带足的角度，使之适应于圆管。
（4）根据水平管道或垂直管道，可以将底部履带足上的电磁铁通电，将机器人的水平运动改为垂直运动，实现自适应性。
（5）在机器人行走的过程中，工作人员可以通过监控摄像头确定机器人的工作状态并进行及时的调整。
 

目   录
摘要    Ⅰ
ABSTRACT    Ⅱ
目录    Ⅲ
1 绪论    1
1.1设计意义及发展现状    1
1.2国内中央空调管道清洗机器人的研究现状及存在的弊端    1
1.3 本章小结    2
2 中央空调风管清洗机人的整体设计    3
2.1 机器人功能的总体设计方案    3
2.2 清洗机器人的尺寸及参数要求    3
2.3 清洗机器人的系统组成及功能    3
2.4 模拟清洗机器人的工作状态    3
3 中央空调风管清洗机器人移动部分的结构设计    5
3.1 清洗机器人整体尺寸大小的确定    5
3.2 机器人移动方式的选择    5
3.3机器人履带爬壁的力学分析    6
  3.3.1 爬壁时静态力学分析    6
  3.3.2 爬壁时运动力学分析    7
3.4机器人履带足的选择    8
  3.4.1 驱动电机的选择    8
  3.4.2 驱动电机的选择计算    9
  3.5 机器人履带的强度校核    11
  3.6 本章小结    12
4 中央空调风管清洗机器人清洗部分的结构设计    13
  4.1  清洗臂升降结构的设计    13
  4.2  清洗刷驱动电机的确定    14
  4.3  本章小结    15
5 机器人自适应装置的设计及监控设备的选择    16
5.1 履带足变位装置    16
5.2 刷头更换装置    16
5.3中央空调风管清洗机器人照明和检测装置    17
  5.4 本章小结    17
6 机器人工作时的受力分析    18
6.1机器人移动机构动力学分析    18
6.2机器人直线运动状态分析    19
6.3 机器人在管道中移动时拖线阻力的分析    20
  6.4. 机器人越障极限状态分析    22
  6.5 机器人爬坡和跨越沟道能力的研究    24
  6.6 机器人在风管内转弯时的通过性分析    25
  6.6.1 机器人在水平直角弯管的通过性分析    25
  6.6.2 机器人在矩形管斜接弯头的通过性分析    26
  6.6.3 机器人在圆弧形弯头的通过性分析    27
  6.7 机器人转弯半径的研究    28
  6.8 本章小结    29
7 总结    30
参考文献    31
致谢    32