基于solidworks清淤机器人模块化设计(附件)【字数：10369】
通过搭载高清摄像头实时监控机器人工作状态和环境，实现远距离隐蔽有害空间清淤作业。产品采用有线方式实现与监控工人的实时通讯，目前计划通讯线缆长度为100m；高清摄像头实时显示工作区环境、传输高清检测视频；适用于管径为700mm的管道或涵洞。本方案所述清淤系统可广泛应用于各种隐蔽空间、窄小空间等复杂环境清理，如矿井清理、地震沉积清理、钢管清理、地下管网管道清理、隧道清理等领域。本方案所涉及清淤机器人具有体积小、重量轻、灵活性强、动力十足，爬行速度可调等特点，能够针对各种淤泥进行打散作业，具有较强的适应性。
目录
引言 1
一、绪论 2
（一）课题研究背景 2
（二）课题研究目的和意义 2
（三）国际上研究现状 2
（四）国内研究现状 4
二、Solidworks的设计原理及其功能简介 6
（一）Solidworks的概述 6
（二）Solidworks的优点 6
三、管道清淤机器人的Solidworks建模设计 6
（一）管道清淤机器人的介绍和建模特征 6
（二）管道清淤机器人的Solidworks建模设计 7
（1）电机与控制模块密封单元的建模 7
（2）前轮固定轴的设计 11
（3）前轮固定板的设计 12
（4）86步进电机行星减速机的建模 13
（5）水下灯的建模 14
（6）灯具立板的建模 14
（7）灯具支架的建模 16
（8）垂直移动杆的建模 17
（9）滚刀转动支架的建模 18
（10）滚刀移动架的建模 19
（11）滚刀移动架辊子支架的建模 22
（12）尼龙辊子部件的建模 23
（13）保护端盖的建模 24
（14）潜污泵的建模 25
（15）管道清淤机器人整体的装配 27
四、管道清淤机器人粉碎模块的创新点 29
（一）对管道清淤机器人增加一个粉碎模块装置 29
（二）在管道清淤机器人的排水口增加一个简单的过滤网 29< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
br /> 五、对整个建模过程的方法感悟思考 30
（一）清淤机器人的理解。 30
（二）遇到要建模的零件如何下手 30
（三）学习中常犯的错误 30
总结 31
谢辞 32
参考文献 33
引言
由于污水管道或涵洞内部淤泥、建筑垃圾以及生活垃圾堵塞，会影响污水管或涵洞的整体运行功能；为保证排水系统正常运行需要定时开展检测排水管道内情况，并实时清理排水管道的淤泥工作，本方案结合机器人技术与多种传感检测技术，为有效清除管道或涵洞内的淤泥和垃圾提出合理清淤方案。
Solidworks软件是一款建模软件，其集CAD/CAM/CAE等功能于一体，被用于各个领域来进行设计之后的实物建模，装配。该模型的制作需要用到阵列特征，拉伸，凸台，倒圆角，回转等命令，最后再进行装配。建模过程中遇到许多问题，在向老师请教和自己的努力下，最终完成建模与装配。使自己对Solidworks有了更加深入的了解。本文主要对清淤机器人模块化结构进行设计，通过Solidworks软件来实现最终的建模和装配。描述了清淤机器人在设计与建模的部分相关步骤。
一、绪论
（一）课题研究背景
近年来暴雨过后，大街小巷“看海”现象比比皆是，排水管道阻塞，严重影响了居民的正常生活起居。由于内部污泥、建筑废物以及从排水系统或排水管中截获生活废物，造成管内堵塞，影响了排水管道或下水道运行的整体功能，为保证排水系统能运行正常，需在排水管中快速发现淤泥后迅速清理泥浆，并实时检测干净排水管道中的污泥。传统人力清理淤泥既费时又存在安全隐患，为解决这一现状建议将机器人技术与各种传感器技术相结合，提出一个合理解决方案，以有效处理管道或下水道中的泥浆和碎片。
（二）课题研究目的和意义
机器人是自动化的机制，可以结合电源和控制功能，自由执行命令和任务，以实现各种功能。特点和发展降低了人的工作强度，提高了工作的平均效率。
随着社会的繁荣和科学技术的发展，人们对许多领域提出了更高的要求。除了开发新的能源消耗外，应急措施、极地救援以及国防和军事标准的提高为在燃烧机器人、深海和冰川等特殊情况下的应用开辟了机会。在某些情况下人类使用的机器人被称为特殊机器人，以在特定领域和特定情况下取得成功。世界上一些国家更喜欢开发在某些领域和情况下取得成功的特殊机器人。
如今，国内外许多学校和研究机构都展开研制管道机器人。然而，他们中的大多数位于下水道，主要是测试和穿电缆线。清淤机器人直接进入排水管，开始清淤工作。该系统具有各种高分辨率摄像头和传感器，无需操作即可进入危险隐藏区域。通过电缆长度电缆连接到电源，摄像头实时检测工作环境、传输、高清视频检测、内置传感器，以检测车辆周围污泥和障碍物的浓度。它们可用于直径为 500 mm 2000 mm 或 低于500 mm 的管道。该系统可用于清理隐藏区域、障碍区和其他复杂环境，如矿井、地震沉积物清洁、钢管清洁、地下管道和管道清洁、隧道清洁等。该机器人具有体积小、照明灵活、性能灵活、扫描速度快等特点。该程序可调整扫描角度、研磨模块、可调杂质和污泥研磨模块，可根据工作情况快速更改。
然而，清理管道的机器人还不够完善，有许多问题。城市建设蓬勃发展，但下水道清洁问题日益突出。因此，在排水管道中开发固体清淤机器人具有重要的科学、技术和实用意义。
（三）国际上研究现状
日本立命馆大学科学技术学院机器人学系研究员开发轮式管道内检查机器人“ AIRo”和管道探测机器人“ Pipekun”。“ AIRo”机器人配备了多个之字形链节，不但能水平运行，而且还可在垂直管道中自由运行。
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图1 AIRo管道机器人
一种名为“Seaswarm”是由美国麻省理工学院机器人社团的同学们研发的一款吸油设备，该设备构造极为简单，它们由一组小型机器人拼装而来，别看都是小型机器人，这些可爱的机器人都具有一种特定的功能，那就是准确评估浮油情况，精确定位并快速移动到工作区域展开清理任务。就拿石油回收船与其进行对比，就会产生鲜明的差距，突显出它的制作运营成本低，工作效率高的特点，人送外号“吸油小达人”。
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图2 Seaswarm机器人
韩国科研人员研制的collaborationtype是一种复合型管道机器人。从外观看三组大小相等的履带映入眼帘，外形霸气堪称“小坦克”，简约的机身装有电机并通过齿轮带动履带动作。它的核心就是采用最新的可变形连杆机构将每组履带连接在一起，使机器运转稳定。弹性元件也必不可少，它的作用就是保证履带与管壁之间有足够的压力。还采用了弹簧使各构件相互连接在一起，这是它过人的优点，大大提高了拖动力，既轻便又安全。
目录
引言 1
一、绪论 2
（一）课题研究背景 2
（二）课题研究目的和意义 2
（三）国际上研究现状 2
（四）国内研究现状 4
二、Solidworks的设计原理及其功能简介 6
（一）Solidworks的概述 6
（二）Solidworks的优点 6
三、管道清淤机器人的Solidworks建模设计 6
（一）管道清淤机器人的介绍和建模特征 6
（二）管道清淤机器人的Solidworks建模设计 7
（1）电机与控制模块密封单元的建模 7
（2）前轮固定轴的设计 11
（3）前轮固定板的设计 12
（4）86步进电机行星减速机的建模 13
（5）水下灯的建模 14
（6）灯具立板的建模 14
（7）灯具支架的建模 16
（8）垂直移动杆的建模 17
（9）滚刀转动支架的建模 18
（10）滚刀移动架的建模 19
（11）滚刀移动架辊子支架的建模 22
（12）尼龙辊子部件的建模 23
（13）保护端盖的建模 24
（14）潜污泵的建模 25
（15）管道清淤机器人整体的装配 27
四、管道清淤机器人粉碎模块的创新点 29
（一）对管道清淤机器人增加一个粉碎模块装置 29
（二）在管道清淤机器人的排水口增加一个简单的过滤网 29< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
br /> 五、对整个建模过程的方法感悟思考 30
（一）清淤机器人的理解。 30
（二）遇到要建模的零件如何下手 30
（三）学习中常犯的错误 30
总结 31
谢辞 32
参考文献 33
引言
由于污水管道或涵洞内部淤泥、建筑垃圾以及生活垃圾堵塞，会影响污水管或涵洞的整体运行功能；为保证排水系统正常运行需要定时开展检测排水管道内情况，并实时清理排水管道的淤泥工作，本方案结合机器人技术与多种传感检测技术，为有效清除管道或涵洞内的淤泥和垃圾提出合理清淤方案。
Solidworks软件是一款建模软件，其集CAD/CAM/CAE等功能于一体，被用于各个领域来进行设计之后的实物建模，装配。该模型的制作需要用到阵列特征，拉伸，凸台，倒圆角，回转等命令，最后再进行装配。建模过程中遇到许多问题，在向老师请教和自己的努力下，最终完成建模与装配。使自己对Solidworks有了更加深入的了解。本文主要对清淤机器人模块化结构进行设计，通过Solidworks软件来实现最终的建模和装配。描述了清淤机器人在设计与建模的部分相关步骤。
一、绪论
（一）课题研究背景
近年来暴雨过后，大街小巷“看海”现象比比皆是，排水管道阻塞，严重影响了居民的正常生活起居。由于内部污泥、建筑废物以及从排水系统或排水管中截获生活废物，造成管内堵塞，影响了排水管道或下水道运行的整体功能，为保证排水系统能运行正常，需在排水管中快速发现淤泥后迅速清理泥浆，并实时检测干净排水管道中的污泥。传统人力清理淤泥既费时又存在安全隐患，为解决这一现状建议将机器人技术与各种传感器技术相结合，提出一个合理解决方案，以有效处理管道或下水道中的泥浆和碎片。
（二）课题研究目的和意义
机器人是自动化的机制，可以结合电源和控制功能，自由执行命令和任务，以实现各种功能。特点和发展降低了人的工作强度，提高了工作的平均效率。
随着社会的繁荣和科学技术的发展，人们对许多领域提出了更高的要求。除了开发新的能源消耗外，应急措施、极地救援以及国防和军事标准的提高为在燃烧机器人、深海和冰川等特殊情况下的应用开辟了机会。在某些情况下人类使用的机器人被称为特殊机器人，以在特定领域和特定情况下取得成功。世界上一些国家更喜欢开发在某些领域和情况下取得成功的特殊机器人。
如今，国内外许多学校和研究机构都展开研制管道机器人。然而，他们中的大多数位于下水道，主要是测试和穿电缆线。清淤机器人直接进入排水管，开始清淤工作。该系统具有各种高分辨率摄像头和传感器，无需操作即可进入危险隐藏区域。通过电缆长度电缆连接到电源，摄像头实时检测工作环境、传输、高清视频检测、内置传感器，以检测车辆周围污泥和障碍物的浓度。它们可用于直径为 500 mm 2000 mm 或 低于500 mm 的管道。该系统可用于清理隐藏区域、障碍区和其他复杂环境，如矿井、地震沉积物清洁、钢管清洁、地下管道和管道清洁、隧道清洁等。该机器人具有体积小、照明灵活、性能灵活、扫描速度快等特点。该程序可调整扫描角度、研磨模块、可调杂质和污泥研磨模块，可根据工作情况快速更改。
然而，清理管道的机器人还不够完善，有许多问题。城市建设蓬勃发展，但下水道清洁问题日益突出。因此，在排水管道中开发固体清淤机器人具有重要的科学、技术和实用意义。
（三）国际上研究现状
日本立命馆大学科学技术学院机器人学系研究员开发轮式管道内检查机器人“ AIRo”和管道探测机器人“ Pipekun”。“ AIRo”机器人配备了多个之字形链节，不但能水平运行，而且还可在垂直管道中自由运行。
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图1 AIRo管道机器人
一种名为“Seaswarm”是由美国麻省理工学院机器人社团的同学们研发的一款吸油设备，该设备构造极为简单，它们由一组小型机器人拼装而来，别看都是小型机器人，这些可爱的机器人都具有一种特定的功能，那就是准确评估浮油情况，精确定位并快速移动到工作区域展开清理任务。就拿石油回收船与其进行对比，就会产生鲜明的差距，突显出它的制作运营成本低，工作效率高的特点，人送外号“吸油小达人”。
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图2 Seaswarm机器人
韩国科研人员研制的collaborationtype是一种复合型管道机器人。从外观看三组大小相等的履带映入眼帘，外形霸气堪称“小坦克”，简约的机身装有电机并通过齿轮带动履带动作。它的核心就是采用最新的可变形连杆机构将每组履带连接在一起，使机器运转稳定。弹性元件也必不可少，它的作用就是保证履带与管壁之间有足够的压力。还采用了弹簧使各构件相互连接在一起，这是它过人的优点，大大提高了拖动力，既轻便又安全。
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