****大学 毕业设计任务书
学 生 *** 指导教师 *** 学 号 *********** 职 称 副教授
2017年8月
在工农业生产及日常生活中,管道作为一种重要的物料运输手段,其应用范围极为广泛。管道在使用过程中,由于各种因素的影响,会产生各种各样的管道堵塞与管道故障和损伤。如果不及时的管道进行检测、维修及清理就可能产生事故,造成不必要的损失。然而,管道所处的环境往往是不易直接达到或不允许人们直接进入的,检测及清洗难度很大。因此最有效的方法之一就是利用管道机器人来实现管道内的在线检测、维修和清洗。
通过对国内外管道机器人研究现状分析,总体看来,国内外已经在管内作业机器人领域取得了大量的成果,主要应用在管道检测、维修及空调通风管道的清洗等方面。但对于金属冶炼厂烟气输送管道中烟灰堆积层的清理这种特殊管内作业的自动化装置研究目前少有报道。因此研制适应于金属冶炼厂烟气管道烟灰清理的管道清灰机器人将具有重大的现实意义。
此次设计的管道机器人主要应用在金属冶炼厂、化工企业等烟气输送管道烟灰堆积层的清理,作为载体,通过安装不同的设备可实现排水管道的监测、清理。
一、毕业设计题目
Φ700mm-Φ1000mm管道机器人设计——移动装置结构设计
二、主要设计参数及技术指标
1、 适应变直径管道清洁机器人工作环境
1)管道为金属冶炼厂烟气输送通道,管道为圆管,管道直径为Φ700mm-Φ1000mm,管道底部每周可形成厚约100mm的烟灰堆积层;
2)烟灰密度3.5g/cm3;
3)管道中有水平、小于30°倾斜、3倍管道直径弯曲三种形式; 4)管道底部每隔50m有一可自动打开的清洁口,供机器人倾倒垃圾。
2、机器人工作要求
1)机器人必须小巧、灵活、拆卸方便, 2)生产能力高,机器人行走速度约1m/s;
3)机器人在工作过程中,其结构可适应不同管径的变化情况; 4)机器人自动化程度高,控制方便灵活。
3、管道机器人设计参数和技术指标
1)管道为金属冶炼厂烟气输送管道,管道为圆管,管道直径为φ700mm--φ1000mm,管道底部每周可形成厚约100mm的烟灰堆积层;
2)烟灰密度3.5g/cm 3 ;
3)管道中有水平、小于30、倾斜,3倍管道直径弯曲三种形式; 4)管道底部每隔50m有一可自动打开的清洁,供机器人倾倒垃圾;
4、管道机器人的技术要求
1) 机器人必须小巧、灵活、拆卸方便; 2)生产能力高,每小时清洁能力应在40m左右;
3)机器人在工作过程中,其结构可适应应不同管径的变化情况; 4)机器人自动化程度高,控制方便灵活;
三、设计任务及要求
1)机器人总体设计; 2)移动装置的设计;
3)设计图纸量:共2×A0图纸,设计说明书不少于8千字。
主要参考文献
[1] 梁志民, 强建国, 马晓, 张瑾 .机械设计基础教程 [M]. 兰州.兰州大学出版社.2005 [2] 濮良贵,纪明刚 .机械设计(第七版)[M].北京.高等教育出版社.2005.11 [3] 梁志民,李朝辉 .机械原理 [M].兰州.甘肃人民出版社.2004.12
[4] 吴宗泽,罗圣国 .机械设计课程设计手册 [M].北京.高等教育出版社.2005.11 [5] 蔡自兴 .机器人学 [M].北京.清华大学出版社.2000.09
[6] F·科依菲特,M·奇罗兹 .机器人技术导论 [M].国防科技大学出版社.1991.05 [7] 吴振彪,王正家 .工业机器人 [M].武汉.华中科技大学出版社.2005.08 [8] 邓忠全,毕德学 .管道机器人 [N].哈尔滨.哈尔滨工业大学.1996.08
[9] 吴洪冲 . 三轮腿式管道机器人结构设计及运动学分析 [D].内蒙.内蒙古工业大学.2007.04 [10] 王殿君, 李润平, 黄光明 .管道机器人的研究进展 [J]. 机床与液压.2008.04
[11] Bekey G A .Biologically inspired control of autonomous robot .Robotics and Autonomous Systems,1998
[12] Asada H, Slotine J J E.Robot Analysis and Control. NEW York: John