下水道清淤機器人下水清淤器人設計景：近年來，城鎮(zhèn)化進程迅速，城市規(guī)模日益擴大，城市下水管網(wǎng)不斷延伸膨脹。城市排水系統(tǒng)是否暢通，不僅關乎城市防洪排澇，更直接影響著廣大市民的日常生活和身心健康。目前，我國城市下水管道清淤方法常用有：絞車清淤法、高壓水射流清淤法和水沖清淤法，絞車清淤法是最普遍采用的方法。這些方法需要工人井下作業(yè)，存在著工作環(huán)境惡劣、裝配復雜、清淤效果不佳等缺陷。中國城市規(guī)劃在最初規(guī)劃時，考慮的都是用圓形管道作為城市的下水道管網(wǎng)，而這些管道的管徑都比較小，小的只有二三十公分，大的也不過一米左右。這就不像外國城市規(guī)劃那樣采用的基本上都是那種大型管網(wǎng)，大的有兩米多高，最小的起碼也能夠讓在里面行走，這樣就能讓人在里面進行清淤工作。但是中國的就不一樣，由于管網(wǎng)過小，工作人員進不去，而且里面還有沼氣等有毒氣體，就更加增加了工作的難度。綜上就迫切需要一款能夠勝任管道清淤的機器人，由此我們產(chǎn)生有設計這款機器人的想法。行走分：此機器人所采用的是輪式四輪驅動，每個輪子的動力都來自不同的動力源。這樣就能克服更加艱苦的環(huán)境。支撐輪子的軸承是固定在不同支架上，支架可以度自由旋轉和自由伸縮。這樣的設計，能夠使機器人在環(huán)境惡劣的下水道里面更加行走自如，如果下水道中有沉淀的淤泥，機器人就可以通過操縱桿控制，讓機器人的四只旋轉車臂向上旋轉，使四只輪子緊貼著下水道管壁行走，讓機器人的主體部分不至于觸碰到下水道里沉淀的淤泥，從而獲得比較好的工作環(huán)境。然而，車臂上的液壓裝置主要是用來使機器人適應不同管徑的下水道管道，比如有的管徑只有，這時只需要短的車臂就足以將機器人的底盤抬高到預定的高度，然而如果下次要清理的是，很大的管徑的下水道里面的淤泥，這時光靠車臂本身的長度就不能夠將機器人的底盤抬高到預定的高度。這個時候，我們所設計的可自由伸縮和旋轉的車臂就能夠很好的解決這樣的問題。支撐分：支撐部分是一塊發(fā)泡板。工業(yè)生產(chǎn)的分子量一般在萬～萬范圍內(nèi)，具有較大的多分散性，分子量隨聚合溫度的降低而增加；無固定熔點，80～85℃開始軟化，130℃變?yōu)檎硰棏B(tài)，160180℃開始轉變?yōu)檎沉鲬B(tài)；有較好的機械性能，抗張強度左右，沖擊強度5～10kJ/m2；有優(yōu)異的介電性能。但對光和熱的穩(wěn)定性差，在℃以上或經(jīng)長時間陽光曝曬，就會分解而產(chǎn)生氯化氫，并進一步自動催化分解，引起變色，物理機械性能也迅速下降，在實際應用中必須加入穩(wěn)定劑以提高對熱和光的穩(wěn)定性。PVC很堅硬，溶解性也很差，只能溶于環(huán)己酮、二氯乙烷和四氫呋喃等少數(shù)溶劑中，對有機和無機酸、堿、鹽均穩(wěn)定，化學穩(wěn)定性隨使用溫度的升高而降低。PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮－苯混合溶劑中，用于干法紡絲或濕法紡絲而成纖維，稱氯綸，具有難燃、耐酸堿、抗微生物、耐磨、環(huán)保的特性并具有較好的保暖性和彈性。在板上按照設計預先打好螺紋孔，為以后面組裝時，固定電機和其他的零件和裝置。機械：考慮到下水道清淤作業(yè)要更加全面和更加徹底，此機器人的機械臂部分采用的是度全自由度機械臂（六自由度機械臂），它可以在下水道管道內(nèi)，再難清理的地方機械臂都能夠到進行清理。機械手是模仿人手的部分動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動操作或有操縱桿來操縱的機械裝置。其主要由執(zhí)行機構、驅動機構和控制機構等組成。其機械臂大概原理圖如下圖所示：清淤分：清淤機構是由機械臂上的一個清淤刀盤和另一個機械臂上的一個松淤裝置組成。清淤刀盤由一塊鋸齒狀的圓刀片（鋸齒比較小，且在刀盤的邊緣不是平整的，而是有一定的凹凸，這樣小鋸齒設計可以防止下水道里面的那些繩線和塑料垃圾把刀盤纏繞住無法正常工作）和一個高速馬達組成（高速馬達可以提供高轉速的旋轉，使切割更加容易）。松淤裝置由一個震動馬達和一個探針組成。工作原理是：先由清淤刀盤上的旋轉刀片把下水管道中的淤泥和里面的樹枝、垃圾等先切割一遍，再由松淤裝置將已經(jīng)經(jīng)切割過的淤泥、樹枝和垃圾進行松動，最后再經(jīng)高壓水槍的水壓沖擊清理淤泥。沖洗分：沖洗部分我們設計的是采用高壓水槍進行沖洗，在清淤機械手把下水道管道里面的淤泥清理松動之后，這時松動的淤泥還不能順利地向下排淤。這時高壓水槍噴射出來的水沖擊到淤泥上就能很輕松的將其沖洗干凈，從而達到下水道管道清淤的目的?？刂撇糠郑?視頻傳輸：在這方面我們采用的是兩個高清攝像頭和一個強光電筒，經(jīng)過電纜信號線傳輸?shù)娇刂浦行膩?，由一個顯示屏來實時監(jiān)測下水道里的清淤工作。2整個控制采用單片機控制和點控結合的控制方式，來控制機械臂、機械手和高壓水槍的工作狀態(tài)和工作動作。零部件選用：橡膠車輪：直徑100mm4個泡板：1塊（孔按設計要求自行打孔）小型液壓缸：4個（其他的配套設備自行選用）驅動馬達（低速強轉矩）：4個5高清攝像頭：個

720P（1280*720）6強光燈：BXD6018A徑×長度40mm×208mm，量克。7、振動馬達：1個

長直徑27.7mm震動頭直徑厚度8、各種電源線和信號線:若干9、顯示屏：1塊個人結：經(jīng)過一個多月的努力，終于完成了下水道清淤機器人的簡單思路構想和設計。在上本課程的時候，老師上課提到設計系統(tǒng)要包含液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)。我們結合現(xiàn)實生活中有關下水道問題，想出了設計下水道清淤機器人。我們之后去圖書館借了幾本相關書籍，然后確定了大概結構，過程中也遇到了很多問題，我們有耐心的