管道清理机器人设计

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本科毕业论文-WORD

本 科 毕 业 论 文 题目： 管道清理机器人设计-总体设计目 录 摘 要II 1 绪论1 1.1 论文背景及意义1 1.1.1论文背景1 1.1.2本论文的研究意义1 1.2管道机器人的工作环境1 1.3 管道机器人的发展历史和现状2 1.4 管道机器人的技术展望3 2 管道机器人的设计基础4 2.1地下水管道系统介绍4 2.2 管道机器人的驱动方式5 2.3管道机器人的移动方式6 3 管道机器人的机构设计及性能分析9 3.1带式管道机器人机械结构9 3.2器人受力分析9 3.21地面力分析9 3.2.2履带式机器人的牵引力分析10 3.3机器人的运动学分析11 3.4机器人在弯道处的通过性15 4 管道机器人上机箱设计及摄像头转动原理17 4.1 传动方案设计17 4.1.1电机的选用17 4.1.2联轴器的选用17 4.2轴的设计18 4.2.1 轴的材料及热处理18 4.2.2 轴的结构设计18 4.2.3 轴的强度校核计算19 4.3 轴承的选用19 4.4 键的选用校核19 4.5 步进电机箱组成及摄像头转动原理20 5 pro/e虚拟装配21 5.1虚拟装配研究内容及步骤21 5.2 管道机器人的虚拟装配21 参考文献24 致 谢25 摘 要 城市主排水管道穿缆机器人应用于城市排水管道的疏通，属于特种作业机器人。目前国内尚无相关产品投入使用，而国外产品又价格昂贵，因此具有广阔的前景。 本文首先介绍了地下水管道清理的工作状况以及面临的问题和国内外优秀同类机器人的应用情况，以此为基础设计了内径可变管道清理机器人的清理装置总体方案。 本机构通过模块化设计实现了机器人组拆方便。小车部分提供在管道行走的的支持与动力，是由空心杯直流减速电机提供动力，履带加车轮的行走方式驱动机器人前进机身的四个可调轮子起到了支撑调节的作用，保证了在清理的过程中机器人能够稳定而快速的工作，提高对管道的清理效率。中部的上机箱部分是清理执行机构，由直流电机提供动力，通过把刷头支架与输出轴焊接在一起使刷头旋转而实现清理作业。步进箱部分通过机器人头部的由摄像头控制器控制的摄像头来探测前方的管道变化，已而使操作人员决定机器人前进的速度。对机器人进行了受力分析和动力学分析，讨论了机器人的通过性、自定心效应和侧倾问题。Abstract Urban main drainage wear cable robot used in urban drainage pipe dredge, belongs to the special operation robot. At present there is no related products in domestic and foreign products put into use and expensive, so has the broad prospect. This paper firstly introduces the working conditions of groundwater pipeline cleaning at home and abroad and problems existing in the application of excellent similar robot was designed based on the inner diameter of pipe cleaning robot variable cleaning device overall scheme. This institution through the modular design realized the robot group demolition convenient. Car parts of walking in pipeline provide support and motivation, is by the hollow glass dc decelerating motors provide motivation, pedrail add wheel walking style actuated robot forward the fuselage four adjustable wheels played a supporting role, to ensure the regulation in the process of

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