用于矩形通风管道的集成清洁机器人

为了解决大型中央空调的矩形通风管道清理,设计了一种专用的管道清洁机器人。机器人的行走方式采用轮式,将清扫机构、吹灰扇、监控摄像头机构等工作所需工具安装在一台小车上,其中清扫装置设计分为主刷头和辅助刷头2个部分,2个辅助刷头设计为可开合式以适应不同宽度的矩形管道的。在硬件部分,采用STM32单片机作为主控板,将空调管道的清洁、监控等工作集成于一体。结果表明,相比较传统的人工清洁,该管道机器人在提高清洁效率的同时降低了人工成本。     

中央空调垂直风管清洁机器人机构设计

针对目前国内外中央空调通风管道清洁机器人的研究现状,提出了一种垂直通风管道清洁机器人的设计思路。该机器人主要由支撑机构、清洁机构组成。支撑机构采用了伞状支架,能够适用于矩形或圆形管道;清洁机构采用了钢丝绳驱动的柔性机械臂。并对机器人的伞状支架和柔性机械臂的机构和工作原理进行了详细说明。通过对样机的实验测试,验证了该结构的合理性和实用性。     

中央空调管道清洁机器人系统的设计

设计了一套中央空调管道的自动清扫机器人系统，适用于家用及商用中央空调矩形管道。介绍了远程机器人的结构设计及其主要功能，论述了指引机器人直线前进并自动转弯的驱动和导向装置的设计，使用Pro／e建立了清洁机器人的三维模型，进行了模型的装配分析，并制作了旋转刷装置的实物模型，验证了机器人的清扫效果。     

中央空调风管清洗机器人研究

为了改进中央空调通风系统清洗过程中空间受限和无法检测的弊端,用中央空调风管清洗机器人替代人工操作,以人为本开展清洗机器人设计.通过对清扫过程、风管尺寸及机器人运动范围进行分析,设计了一种中央空调风管清洗机器人,采用履带式运动方式,保证机器人在管道内运行的可靠性以及管道清洗达标.对其结构特点、工作原理、结构设计和控制方案等方面进行了阐述,研究的样机能够应用于中央空调清洗实践,清洁方便易行,节能、环保、健康.     

中央空调管道清扫机器人的设计

针对目前国内中央空调特点，设计了一种专门用于中央空调管道清扫的机器人。该机器人有移动小车和毛刷机构组成，采用PLC控制，从结构和软件上均保证了其工作的安全性和可靠性。     

基于惯性导航与立体视觉的风管清扫机器人同时定位与地图创建方法

风管清扫机器人是用于完成中央空调通风管道系统清扫工作的一种自动化设备,为提高其在庞大且封闭的未知通风管道网络中的自主导航能力,提出一种低成本的机器人同时定位与地图创建解决方案。该方案结合惯性测量单元的高速动态性能及双目立体视觉传感器良好的环境感知能力,通过采用Rao-Blackwellized粒子滤波方法融合两种传感器的测量信息,可以有效地抑制惯性传感器的漂移,快速地估计机器人三维的位置、姿态和速度,并且获取稳定的环境视觉路标信息,能够满足风管清扫机器人同时定位和地图创建的要求。同时,为确保视觉路标关联的鲁棒性,提出一种双向的基于几何相容性及路标视觉特征相结合的数据关联方法。试验结果证明所提的同时定位与地图创建方案和数据关联法的有效性。     

基于红外测距传感器信息的通风管道清扫机器人控制算法研究

为解决通风管道清扫机器人在水平矩形管道中的自主行驶问题,设计了一种基于红外测距传感器信息的控制算法.红外测距传感器检测出机器人与管道壁面的距离,计算出机器人在管道中的姿态;光电编码器检测出机器人的实际行驶速度,利用轮式移动机器人运动学模型估计其状态.通过对这两种信息的融合,得到机器人在管道中的位姿信息.根据位姿信息和设计的控制率,实时调整机器人舵轮方向,使机器人保持与壁面平行行驶,并防止其与壁面碰撞.理论上证明这个控制系统是渐近稳定的,并通过实验对控制算法进行了验证.     

中央空调管道清洗机器人控制系统设计

为解决中央空调管道清洗难及管径不规范等问题,将自动定心技术应用到管道清洗机器人中,开展了中央空调管道清洗机器人控制系统方案分析与设计。采用模块化的设计思想,以ATmega64单片机为控制核心,建立了各个功能模块之间的关系,实现了中央空调管道清洗机器人整个控制系统的方案设计。在现有的中央空调管道清洗技术基础上,对相关研究成果进行了对比分析及评价。研究结果表明,所设计的清洗机器人能够实现自动定心以适应不同的空调管径,完成清洗作业,为中央空调管道清洗技术提供了广阔的应用前景。     

中央空调管道清洗机器人设计

在中央空调管道机器人的机械结构设计基础上,重点研究基于单片机控制的中央空调管道清洗机器人开放式控制系统,完成了清洗机器人的控制策略和控制系统软/硬件结构的实现。该机器人结构简单,控制灵活,系统工作稳定,为中央空调管道远程监控自动清洗技术的进一步研究提供了平台。     

升降伸缩式楼道清洁机器人结构及控制系统设计

楼宇的楼梯清扫是一件枯燥和繁重的重复性劳动,为解决这一问题,设计一款基于单片机控制系统的升降伸缩式楼道清洁机器人,实现地面和楼梯自主清扫的目的。该楼道清洁机器人由升降机构、伸缩机构及清扫机构组成。升降机构、伸缩机构实现机器人的水平移动与爬楼动作,清扫机构实现垃圾的清扫与收集动作。采用多传感器融合技术,通过单片机控制机器人爬楼、清扫、避障,并实现区域遍历。该楼道清洁机器人清洁效率高,具有一定的路面适应能力,平稳可靠。     

核设施管道检测机器人系统研究

提出了一种具有自适应能力的管道检测机器人,该机器人应用于核设施内在役或退役的通风管道的检测。结合核工程现场实际,基于一种类型的核设施通风管道,设计适应作业环境、运动灵活、实时可靠的管道检测机器人。该机器人系统分为机械结构、控制系统和数据采集处理系统。机械结构分为驱动单元机构和控制单元机构;控制系统含有驱动模块、遥操作模块以及以STM32F103ZET6芯片做核心的主控板;数据采集处理系统分为各数据采集硬件模块和数据库分析软件。所研发的机器人能够为我国核设施的检测和退役的有效实施提供有价值的参照。     

基于电源线载波的有缆管道机器人通信系统

当有缆管道机器人的线缆长度增加时,其重量大增,与管壁的摩擦力会变得很大,严重影响了机器人作业时的最大行走距离及可靠性。为了克服该缺点,本文采用KQ-100E电源线载波调制解调模块,给出了载波电路图,制定了通信协议,描述了通信流程,从而实现了线缆内电源线与信号线的复用。该研究成果已应用于中央空调风管清洁机器人中。应用结果表明,该通信系统大大减轻了线缆与管壁的摩擦力,提高了管道机器人的可靠性,增大了其作业时的最大行走距离。     

内顶轨道驱动式课桌清洁机器人设计

设计了一种内顶轨道驱动式课桌清洁机器人,主要面向高校教室常用的敞开式课桌的清洁作业。清洁机器人包含内顶轨道驱动系统、环境识别系统、垃圾识别和清洁系统、垃圾倾倒系统、智能充电系统和智能控制系统等,可全自动化工作。自动识别适合清扫的时间区段,自动实现该机器人在教室内部上方空间的三维运动,自动识别垃圾类型并选择相应的清扫方式及完成清扫,自动实现垃圾重量和体积两参数的实时监测并判断是否需要倾倒及其倾倒工作,实时监测随动供电的储能电池是否需要补充电量及完成充电作业。试制了样机并进行的清扫测试表明,该清扫机器人能够进行自动化课桌清洁工作,对教室环境里常见的垃圾具有良好的清扫能力,为进一步的深入研究指明了方向。     

一种分段式多CPU机电结合管道机器人系统的设计

本设计由柔性分段式结构、多CPU无线管道探测机器人和C#人机交互控制系统实现。机器人机械结构采用分段式设计,使其能够在复杂管道环境下灵活作业;电控设计采用主从式CPU控制,可实现多任务并行操作,且成本低廉。机器人携带摄像头及各种环境检测传感器,对管道内部现场状况进行探测,将探测数据无线传回地面PC终端控制系统。系统对传回数据进行分析处理,使工作人员了解管道内部状况并将分析结果保存备案。然后,通过PC控制界面向下发送控制协议,使机器人执行下一步动作展开维修工作,实现人机交互。     

通风管道的咬边机设计与制作

通风管道的咬边机设计与制作张涛（西安公路交通大学,西安７１００６４）在中央空调工程和纺织厂的送风吸尘系统中大量使用镀锌铁皮制作的管道,制作管道的工艺取决于管子截面尺寸,对于管子截面尺寸为３００ｍｍｘ３００ｍｍ以下,管子结构为图１（ａ）所示,而大于此尺...     

光伏组件自动换行清洁机器人设计

针对光伏组件上灰尘降低光伏发电效率、影响光伏组件性能等现状,设计了一种光伏组件自动换行清洁机器人。该机器人包括清扫小车、换行小车、行走及换行轨道、锁紧装置及远程无线控制系统,清扫小车采用皮带刷上下清扫方式,换行小车负责运输清扫小车实现自动换行清扫。控制系统以ARM芯片MKW01Z128为主控芯片,清扫小车与换行小车之间可进行RF无线通信。样机现场试验表明：该清洁机器人清扫效率高、清扫效果良好,可以实现自动换行清扫、远程控制等功能,适用于大规模地面光伏电站。     

基于FPGA的中央空调管道清洗机器人设计

设计以FPGA为控制器的中央空调管道清洗机器人。利用FPGA高速处理能力使各模块并行工作,通过车载摄像头传回的视频对小车进行远程操控,使小车工作在自动或手动模式。该机器人操作简单,性能稳定,为中央空调管道远程监控清洗技术的研究提供了平台。     

光伏组件智能清洁机器人设计及其路径规划研究

在光伏发电系统中，光伏组件表面积聚灰尘、异物，会很大程度上影响光电转换效率。为此，设计了一种光伏组件智能清洁机器人，包括对其硬件系统和清洁方案的设计，能够实现对光伏组件的自动清扫。同时，针对智能清洁机器人的路径规划进行研究，基于最小能量消耗原则对清洁机器人的清洁路径进行规划，在耗能最小的基础上实现光伏组件全遍历清扫。     

仿尺蠖式气压驱动管道清洁机器人的设计

设计了一种用于管道清洁的气压驱动机器人,机器人由清洁作业单元、纵向驱动单元、横向支撑单元和气压系统四部分组成。清洁作业单元利用气压马达驱动合金刀头旋转,清洁管道内壁;纵向驱动单元由两套相同的驱动模块构成,两套相同的驱动模块通过万向虎克铰连接,带动整个机器人沿管道内壁运动;横向支撑单元通过滑轮与管道内壁接触,为清洁作业单元和纵向驱动单元提供支撑力;气压系统为整个机器人的工作提供动力源和控制信号。提出了机器人的仿尺蠖式运动方式,整套机器人机构简单、设计可靠,可以实现远距离、复杂工况的管道内壁的清洁工作。     

新型空调通风管道清理机器人的设计与优化

针对现有通风管道清理机器人清理效率低、管道适应性差等问题,设计了新型空调通风管道清理机器人。介绍了机器人的结构组成及各机构工作原理;分析了机器人弯管通过性并给出了机器人通过弯管的约束条件;以清理机构各杆件长度为设计变量,综合考虑机器人运动干涉、机器人主体直径等约束条件,以机器人驱动轮所在外圆半径与清理机构毛刷所在外圆半径之差最小为优化目标对机器人清理机构进行优化,得到机器人最佳设计尺寸。最后,进行工程应用与分析,得出优化后机器人变径范围为(630～560)mm,由机器人变径引起的误差降低了89%,为机器人样机的制作奠定了基础。