排水管道作为日常生活中是的基础设施建设,己成为我们日常生活必不可少的一部分,但随着生活节奏的加快,管道阻塞问题成为城市建设的难题,管道疏通机器人作为智能无人机的一种,它具有功能独特,市场发展潜力大的特点,己经是世界性无人机研发热点。
本课题根据排水管道的内部环境,提出了清淤机构和机身一体化的设计方案,运用先进的设计技术和力学理论展开设计与研究, 并用solidworks软件对管道疏通机器人进行了仿真。对无人机设计的缺陷提出了修改意见,在理论上验证其性能。本文主要内容如下:
1. 根据管道环境特点确定行走机构,行走机构又由驱动机构和移动机构构成。一般驱动方式有液压驱动、气动驱动、电动驱动,针对三种方式的成本适用范围进行比较,最终选择无刷电机驱动,无刷电机重量小,价格低,输出功率满足需求。移动机构有轮式行走机构、履带式行走机构和腿式行走机构。排水管道环境复杂,经过比较。移动机构采用腿式行走机构,腿式行走机构可使机器人的四肢进行可自由开合,可适应不同直径的管道。
2. 无人机的传动方式使用了平行弹性联轴器,为了不减弱承受纠正偏差能力的情况下使切槽变短,短的切槽可以使联轴器的扭矩刚性增强并交叠在一起,使它能够承受相当大的扭矩。
3.在清洁机构上,设计了多功能配置的机械臂清洁结构,实现一臂多用,方便迅速,该机器人采用多功能配置机械臂,通过驱动无刷电机使机械臂旋转,当钻头将难清理的硬物打碎,伸缩装置实现机械爪进行夹取,方便将碎物夹出。
通过了解管道堵塞的形式和危害,分析各种无人机的特点,总结管道环境对作业机械的影响,提出了管道疏通的设计要求,用机械系统三维设计软件 SolidWorks建立了管道疏通无人机的模型。