，六杆滑动机构两个滚轮与管内壁属于固体接触。除此之外，通过模拟该固体接触就能计算得出固定部件关节与滑动部件关节之间碰撞力。图接触约束在上文中我们提到推动六杆滑动机构滑动力是由气动压力提供，但是在程序中没有气压约束力这项。因此我们采用弹力约束来替代气动压力。在初始设计中，六杆滑动机构设计加速度为。接着运行动态模拟程序如图所示，设置弹力系数为弹力行程为，模拟推动六杆滑动机构得出加速度，与设计加速度几乎致。因此我们在程序中用弹力系数弹力行程弹力替代设计中所使用气动压力。图弹力约束条件图为通过程序模拟六杆滑动机构与管内壁直径之间碰撞力。从图中可以看到弹力约束条件施加后秒内碰撞力变化，接着我们可以看到六杆滑动机构与管内壁直径毫米之间最大冲击力为左右。图使用冲击力仿真结果，仍然存在不少问题，如昂贵设备安装费，高额运行费用，较低食物垃圾回收率等，这意味着我们需要运用科学技术进步改善和提高稳定运行能力。现阶段韩国普通垃圾回收方法如下当我们把垃圾装在塑料袋，将它们放在个确定地点，然后辆垃圾回收车去周围区域回收垃圾。通常情况下，垃圾暴露在道路上，而且垃圾袋经常会被狗，猫或老鼠等损坏。导致结果就是破坏城市美观，尤其是在夏天。此外，该垃圾袋可导致恶臭苍蝇或有害昆虫在其中不断滋生。因此可以断定这种垃圾处理方式是不卫生。与目前韩国垃圾处置和回收体系这种不方便不卫生方式比较，只有个垃圾槽被安装在固定间隔位置上。通过，用户可以向构造在地下管道扔垃圾袋。垃圾是在槽底部暂时存储后通过管道联接被回收到个存储区域。因而因为不需要任何人力捡垃圾，并且垃圾也不会暴露在外面。才真正称得上是环境友好型系统。相比现有拾取方式所采用人力中文字本文译自,毕业设计论文译文题目管道清洁机器人优化设计学生姓名学号专业机械设计制造及其自动化班级指导教师评阅教师管道清洁机器人优化设计,摘要近日，因为垃圾自动收集设施即广泛被安装在韩国首尔大都市区，对于管道清洁机器人研究兴趣不断增加。从目前相关研究看来，对管道机器人研究直侧重于检查，而非清洗。在本文中，为了除去中被卡在管和毫米直径内表面杂质，我们将通过使用发明问题解决理论思想提出六杆滑动机构管内清洗机器人应用于垃圾自动收集设施中。该机器人通过启动气动压力方式非弹簧调节滑动机构以贴合管内面。该管道清洗机器人可以在中向前向后运动并通过刷子地旋转进行清洗。机器人整个主体原则上必须小于管最小直径。此外，对于直径为管，机器人通过使用杆滑动机构进行调节延伸到管壁并配合上述管直径。基于使用概念设计，通过和韩国机器人谷公司现场工程师合作，我们将建立机器人初始设计模型。为了进步对管道清洁机器人进行优化设计，当滑动机构滚轮被拉伸以适应到直径管道时，我们将通过使用由韩国公司开发出新代多体系统动力学仿真软件模拟机器人和管内面之间碰撞最大冲击力。施加在六杆滑动机构上最大冲击力应力将基于试验设计使用工作台美国公司研制大型通用有限元分析软件进行模拟。在本文最后，为了达到最优安全系数和最轻量化机构设计，各个零件最佳尺寸将被确定。我们将与机器人谷公司专家们起完成最终初步设计，在理论上使其具备最优安全系数和轻便性。此外，随着研究深入管道清洁机器人原型机也将出现。关键词管道清洁机器人，连杆滑动机制，发明问题解决理论，优化设计试验设计，工作台Ⅰ引言近日，因为垃圾自动收集设施即广泛被安装在韩国首尔大都市区，对于管道清洁机器人可行性兴趣正在增加。尽管韩国在初始阶段，到目前为止根据调查居民满意度据报道，相比于手动方式，它对环境问题包括公寓美化解决还是获得了很高满意度。然而，仍然存在不少问题，生方式比较，只有个垃圾槽被安装在固定间隔位置上。通过，用户可以向构造在地下管道扔垃圾袋。垃圾是在槽底部暂时存储后通过管道联接被回收到个存储区域。因而因为不需要任何人力捡垃圾，并且垃圾也不会暴露在外面。才真正称得上是环境友好型系统。相比现有拾取方式所采用人力和车辆运输，具有个由〜公里每小时高速运转空气地下管道设施收集中心。该可以把垃圾按照垃圾易燃或不可燃类型扔进垃圾箱燃烧器。经过处理生活垃圾可以通过货柜车运送到最终处置场。图示出了关键环节。图关键环节图如上所述，可以快捷又干净地收集生活垃圾。此外可以运送生活垃圾最终处置场，即垃圾焚烧地。更具体说，当居民将生活垃圾扔进槽入口时，垃圾通过形成收集网管道不断输送。在收集网中，操作连接管道鼓风机与在空气吸入口吸气机，如图所示。就这样通过空气流动收集生活垃圾。在为了稳定地保持长时间工作，在管内清洗就显得非常重要了。可以预见在不久将来，个全自主管道清洗智能机器人将被开发出来。管道清洗机器人使用可以延长管道寿命，使得管道因老化而更换成本降低。迄今在管道机器人上研究直集中在检查而不是清洗。例如，等人作品先后开发了地下燃气管道差分驱动管内检测机器人。此外，等人作品研究了通过使用轮带弹簧卡在管内表面上行动管内检测清洁机器人。如图所示但是等人机器人有个严重缺点，当个轮带不能有效支撑在管道上时机器人会从内管道壁分离，这样它可靠性将大大降低。这也是我们设计管道机器人成功解决关键问题之。图管道检测清洁机器人等人作品在中，当垃圾移动时，我们要除去它们粘在管直径和内表面杂质。因此，在本文中，我们将开发滑动机构管道清洁机器人，它可以通过使用气压没有弹簧合适地调整到管道内面。我们拟议将管道清洁机器人设计成可以自主前进后退并通过刷子旋转不断清洁。该机器人身体应该能适合管最小直径。另外，对于管最大直径，机器人可以通过滑动机构延伸并与管最大内径面贴合。通过在该机器人前端安装照相机和纺丝刷，它可以同时执行清机器人遭遇分支管道口时，它该如何平稳通过，解决方案如图所示。当三组六杆滑动机构中组落在分支管时，此时通过气动压力作用在滑动机构上使机器人保持外径不变。同时，因为其余两组仍作用在管壁上，因此管道机器人可以继续稳定地移动。图六杆滑动机构通过气动压力在分支管道口移动动态模拟技术基于第二节对管道清洗机人概念设计和图中与韩国机器人谷公司合作提出气动压力六杆滑动机构初设设计研究，还有机器人谷公司富有经验专家在初始设计中提供如表所示至杆长度和厚度。我们对管道清洁机器人进行了优化设计，我们通过使用多体动力学模拟程序模拟机器人与管内壁之间最大冲击力。在这里我们只对管道清洁机器人通过滑杆机构调节适应直径管道进行模拟，因为它相比机器人在直径管道中拥有更大加速度和更长位移。图六杆滑动机构利用气动压力示意图表杆初步设计按照表中杆长度和厚度尺寸建立六杆滑杆机构通过气动压力推动编号滑动杆调节以适应直径管道与管道内壁形成压力模型。然后根据模型运行多体动力学仿真程序即模拟该模型，最后得出管道机器人和管道内壁之间最大冲击力。作为该动态仿真第步便是将用制图软件绘制六杆滑动机构三维造型即图导入到多体动力学仿真程序中。在模拟中考虑约束条件是重力关节固定点接触点和弹力。重力采用，方向如图所示。在图中我们可以看到编号关节在中被设定为外卷滑动关节。在机构下部可以看到连接到关节部位是被固定，而连接到关节部位没有被固定，它是可以在导轨上滑动。图约束调节各个关节和固定点我们可以看到在管道中清洁机器人有个六杆滑动机构与管内壁接触，为了方便起见我们只对其中个六杆滑动机构进行模拟。如侧面图所示如昂贵设备安装费，高额运行费用，较低食物垃圾回收率等，这意味着我们需要运用科学技术进步改善和提高稳定运行能力。现阶段韩国普通垃圾回收方法如下当我们把垃圾装在塑料袋，将它们放在个确定地点，然后辆垃圾回收车去周围区域回收垃圾。通常情况下，垃圾暴露在道路上，而且垃圾袋经常会被狗，猫或老鼠等损坏。导致结果就是破坏城市美观，尤其是在夏天。此外，该垃圾袋可导致恶臭苍蝇或有害昆虫在其中不断滋生。因此可以断定这种垃圾处理方式是不卫生。与目前韩国垃圾处置和回收体系这种不方便不卫生方式比较，只有个垃圾槽被安装在固定间隔位置上。通过，用户可以向构造在地下管道扔垃圾袋。垃圾是在槽底部暂时存储后通过管道联接被回收到个存储区域。因而因为不需要任何人力捡垃圾，并且垃圾也不会暴露在外面。才真正称得上是环境友好型系统。相比现有拾取方式所采用人力和车辆运输，具有个由〜公里每小时高速运转空气地下管道设施收集中心。该可以把垃圾按照垃圾易燃或不可燃类型扔进垃圾箱燃烧器。经过处理生活垃圾可以通过货柜车运送到最终处置场。图示出了