管道清淤機(jī)器人的研制及其清淤泵送特性研究.pdf

1、市政管道系統(tǒng)如同一個(gè)城市的動脈，它的擁堵暢通情況直接影響一個(gè)城市的正常運(yùn)行，其中排水管道的阻塞會造成城市內(nèi)澇。經(jīng)常的清理淤積物是保持管路通暢最為有效的方法。目前的清淤主要靠人工，對于大直徑主干管道，人員進(jìn)入清理還可行，對于大量的小直徑支線管道，人員無法進(jìn)入，只能局部疏通，嚴(yán)重的只能開挖，影響城市功能。對于諸多人員不可進(jìn)入的場合，采用機(jī)器人作業(yè)是非常有效的。
　　機(jī)器人技術(shù)是目前發(fā)展最快的方向之一，也是未來制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。目前已經(jīng)

2、投入使用的管道探測機(jī)器人能夠在管道中完成管路缺陷檢測，為管道施工的驗(yàn)收提供了新的手段。本論文研制了一種以壓縮空氣為動力，適用于小直徑的管道，且具有清淤、探測及視頻實(shí)時(shí)傳輸功能的清淤機(jī)器人。
　　所研制的機(jī)器人采用前后兩盤結(jié)構(gòu)，各自帶有支撐氣缸，兩盤之間有推進(jìn)氣缸以及波紋管相連接。當(dāng)機(jī)器人放到排水管道中后，其各個(gè)氣缸依照控制順序分別動作，實(shí)現(xiàn)在排水管道中行走，同時(shí)驅(qū)動波紋泵吸排淤泥，淤泥通過排污管輸送到地面。
　　淤積物含水量

3、的不同直接影響機(jī)器人清淤的性能與狀態(tài)。本論文對不同含水量淤積物的物理性質(zhì)進(jìn)行分析，推導(dǎo)出淤積物的粘度與其含水量的關(guān)系，確定出輸送過程中不同部位的受力情況，進(jìn)而建立了淤積物在管道中運(yùn)動過程的靜、動態(tài)特性。同時(shí)也對波紋泵的壓力、流量特性完成了理論計(jì)算。
　　結(jié)合方案設(shè)計(jì)與理論分析結(jié)果，完成了機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)元器件的選型與加工，機(jī)械系統(tǒng)的安裝調(diào)試;完成了基于單片機(jī)的邏輯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試;實(shí)現(xiàn)了視頻傳輸;進(jìn)行了清淤機(jī)器人樣機(jī)整體的研制、