适应型空调管道清扫机器人设计及运动仿真分析

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1、分类号：S330单位代码：10193密级：公开学号：20130464硕士学位论文适应型空调管道清扫机器人设计及运动仿真分析DesignAndMotionSimulationAnalysisOfTheAdaptiveAirConditioningPipelineCleaningRobot作者姓名：周帅帅学位类别：工学硕士专业名称：机械制造技术研究方向：数字化设计与制造指导教师：谢哲东副教授所在学院：工程技术学院2016年5月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢所列内容外，论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过

2、的研究成果，也不包含为获得吉林农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本学位论文所有内容若有不实之处，本人愿意承担一切相关法律责任和后果。学位论文作者签名：签字日期：年月日关于学位论文使用授权的声明1、本人完全了解吉林农业大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间所完成的论文及相关成果的知识产权属吉林农业大学所有，并同意将本论文的版权授权给吉林农业大学，学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。2、本人（同意/不同意，

3、务必打印后填写）吉林农业大学将本论文版权授权给不同媒体进行电子出版、多媒体出版、网络出版以及其他形式出版（涉密学位论文解密后应遵守此协议）。3、本人声明毕业后若发表在攻读研究生学位期间完成的论文及相关的学术成果，必须以吉林农业大学作为第一署名单位。学位论文作者签名：签字日期：年月日指导教师签名：签字日期：年月日摘要改革开放以来，国内城市建设步伐的加快，高层楼宇大型商场的空调机普及率大为上升。当然，随之而来的空调设备的通风清扫方面也出现了许多问题，尤其是大型楼体的空调管道。在过去，清扫空调主要靠人工完成，工作效率比较低，并且工作人员的人身安全得不到保障。因此这种人工清扫空调的方式已不能满足现实需

4、求，随着空调管道清扫机器人的出现，使得上述各种问题得到解决，因此受到了人们的广泛关注。本文指出了中央空调管道的严重污垢问题，以及进行定时清扫的必要性，这表明了空调管道清扫机器人的研发和推广具有一定的意义，同时介绍了世界上该类机器人发展的状况，并且提出了相关机器人的缺陷。针对我国中央空调管道体系现实状况，即圆形截面和方型截面管道都存在，开发和设计了一种适应型清扫机器人，并且具体的研究和分析了该类机器人在空调管道中的各种运行状况和受力情形。确定并设计管道机器人的行走机构，采用可调节展开机构，通过调节展开机构的角度，以适应方形截面管道和圆形截面管道，采用履带行走机构以保证机器人具有较强的爬坡能力和越

5、障能力。机器人清扫机构能够实现多角度无死角清扫，采用360°回转台，机器人行走机构无需转弯就可以实现管道内壁的清扫，回转台上加装十字滑台机构可改变机械臂清扫的宽度范围，增加清扫面积，减少运动机构的运动次数。为保障机器人能够平稳运行，本文分别对空调管道机器人的运动学和动力学进行了分析。建立行走的运动学模型，运用ADAMS软件仿真，完成运动特性分析。并进一步的研究分析机器人在空调管道中的各种运行状况和受力情况。同时采用ADAMS进行动力学仿真分析。分析了机器人在各种工况下的运动速度，加速度，爬坡能力，以及转弯灵活性。最后，本文对主要工作和研究内容进行了总结，并对今后的研究工作进行展望。关键词：管道

6、清扫机器人,动力学模型,运动状态,动态仿真IAbstractSincethereformandopeningup,thepaceofdomesticurbanconstructionhasbeenaccelerated.Therefore,theprevalenceofair-conditionerisincreasedgreatly,andmeanwhilemanyproblemsintheventilationandcleaningofair-conditioningunitshavearisen,especiallytheair-conditioningductsoflargebuild

7、ings.Inthepast,cleaningair-conditionersaremainlydonemanually,sotheworkingefficiencyisrelativelylowandthesafetyofworkerscan’tbeguaranteed.Thus,thisartificialcleaningwayofair-conditionerscan’tmeetthepra