工学院—太阳能 栏杆清洗机器人.pptVIP

太阳能道路栏杆清洗机器人 的研制 华中农业大学 工学院 * 一、研制背景 二、研究内容 三、技术路线 四、特色及创新 五、进度安排 六、预期成果 七、研究条件 一、立项背景 1、目的意义 当前道路栏杆清洁工作主要由人工完成，费时费力，而且有着相当的危险性，不能达到资源的合理利用，与我们国家科技发展水平不一致。为了向全面机械化迈步并且减轻人工劳动，我们打算研究出可以替代的简单机器人来完成这项任务。目前市场上尚未有相关的产品面世，而且我们准备采用太阳能作为能源，安全无污染，绿色环保，我国太阳能资源的充足为产品提供的极大地可行性。 一、立项背景 1、目的意义 太阳能栏杆清洗 绿色环保 安全可靠 省力节时 目前主要栏杆清洗方式 手工清洗 效率低 危险系数高 实现机械化自动清洗是大势所趋！ 劳动强度大 纠纷多 是清洗的瓶颈，清洗效率：200m/人/天 工人总数100，仅这一工序20人，占清洁总人数20% 目前道路栏杆的清洗95%的都是依靠人工清洗，人工清洗既效率低，成本也高，最大的隐患就是交通事故的频发，经常有环卫工人被行驶中的车辆撞伤甚至撞死。给社会造成不好的影响，给其家庭带来灾难性的打击。目前市面上有的道路栏杆清洗机大部分都是利用货车的装货箱部分装载一个自动清洗装置，该装置的缺点就是体积太大，经常逆向行驶，容易造成道路交通拥挤；另外该装置还要消耗汽油能源。 2.国内研究现状 太阳能技术在机器人上的应用 二、研究内容 1 太阳能栏杆清洁机器人的能源收集怎样完成，怎么将他转化成我们所需要的交流电。以及电力资源的储存问题。 2 传动机构的选用，清洁工作具体由什么机构实现，清洁所需要的的水源的输送机构，机器人小车的运动机构，节能节水机构。 3 各种机械元件的大小尺寸设计，受力分析，强度校核，刚度校核以及安装组合方面的一些问题。 4整体造型问题，如色调搭配，形状，大小，必要时可以考虑人体力学方面内容，使其能更方面的得到使用。 主要元器件 电动机 液压泵 水箱 齿轮 毛刷 物料特性实验 控制系统 力学系统 安装、调试、完善 运动学特性实验 动力学特性实验 清洗部分设计 太阳能动力系统设计 供水部分设计 计算与仿真、优化 制造机械系统 机械系统总体设计 三、技术路线 四、特色及创新 该太阳能道路栏杆清洗机器人的主要清洗原理就是利用两个曲柄滑块机构的两个曲柄分别反向旋转，带动两个滑块上下运动交替进行，前一个杆没擦到的，后一个杆继续擦，而且是由圆盘擦拭，这样清洗覆盖面积增加了很多，提高工作效率。 为了达到行走的目的，特别设计了将该装置放置在一个自行走的带太阳能面板的小车上。为了验证设计的可行性，我们利用ADAMS对该机器人进行了虚拟样机设计，预先对机构进行动态仿真和分析，从而降低了产品的设计开发成本，为下一步制造实物机构奠定理论基础。 提出基于运动学、动力学理论分析和结合模拟仿真的方法，探索栏杆清洗机械关键动作的实现方法和主要部件结构参数设计，其研究方法与手段在道路清洗机械研究领域具有创新性。 五、进度安排 （1）2011.6～2011.8：查阅文献，进行实验，方案设计 （2）2011.8～2011.10：相关参数的设计计算及仿真； （3）2011.10～2012.1：控制系统设计； （4）2012.1～2012.3：元器件选型、样机制作； （5）2012.3～2012.5：安装、调试、完善； （6）2012.5～2012.7：整理技术文件，准备结题工作。 六、预期成果 首先，我们计划制作出实物，即确实地完成该太阳能栏杆清洁机器人，拿出实实在在的成果。 第二，从我们对市场现状的分析来看，该太阳能栏杆清洁机器人的市场前景非常乐观，故可以将我们的产品申请专利并投入市场进行生产。 第三方面，由于机器的开发组装都是自主研发，而这部分成果可以通过公开发表论文的形式进行展示。因为我们计划完成一个产品，所以我们需要同时完成该系统的硬件和软件两个部分。从大的角度来看，设计的成果可以通过论文发表，而硬件方面的成果则可以通过投入生产和申请专利来体现。无疑，我们的成果形式会比只做软件部分或者只做硬件部分的选题多。这也是我们的一大优势。 七、研究条件 目前的实验条件已相当充足，我所在的华中农业大学是国家教育部直属211工程大学，有着良好的师资环境和教学实验条件，对于实验所需要的各项材料学校都能提供必要的帮助。我和团队的其他两人都是本校在读大四机制专业学生，对本专业的知识有一定的掌握，平时也曾协助老师做