矩形管道清洁机器人：结构设计与挑战

本篇论文主要探讨的是矩形管道清扫与检测机器人的结构设计，针对的是机电工程领域中的一个重要课题。随着中国经济发展，中央空调的普及使得风道清洁成为必要，但传统的人工清洁方式难以应对狭窄且形状各异的矩形管道。这些管道的特殊性，如四个直角和可能的碰撞，对清洁设备提出了挑战。 设计目标是为了开发一款能够在各种矩形管道中高效清洁并进行检测的机器人。论文开篇介绍了研究的背景，指出早期国内对空调管道清洁的忽视，导致了风道设计的不规范，使得机器人设计面临独特问题。相比之下，国外在管道清洁技术方面已有较长时间的发展，特别是发达国家如日本、英国、瑞典和丹麦，他们研制的管道清洁机器人在设计合理性和稳定性上表现出色。 论文将关注两种主要的行走方式——履带式和轮式。履带式机器人利用双整体齿轮箱传动和高纯橡胶履带，具有强大的爬坡和越过障碍的能力；而轮式机器人则采用四轮驱动，通过整体行星齿轮减速电机和电脑调速系统，提供卓越的机动性和爬坡性能。 清洗方式分为气动式和电动式。气动式清洁方法在80年代以前较为常见，虽调速方便、过载能力强，但由于回气压力问题，只能采用扬尘吸尘法，存在二次污染风险，并需要在风管表面开孔。电动式清洁方法随着小型直流电机技术的进步，在80年代后成为主流，它解决了气动式的局限，提供了更高效的清洁解决方案。 该本科生毕业设计不仅关注机器人的机械结构设计，还可能涵盖了传感器选择、控制系统设计、通信技术等方面，旨在解决矩形管道清洁的难题，提高工作效率和环保水平，对我国的暖通空调行业具有实际应用价值。整个设计过程中，学生鲍光中在导师李智祥的指导下，将理论知识与实际问题紧密结合，体现了创新思维和技术实践的结合。