引言 微型机器人的研究与微机械或微机电系统的(2)
2013-06-25 01:21
导读：当摄像头探测到管道内径变小时，此时中心控制器会发出信号是摄像头下降，同时支架的挡销在液压控制器的作用下将与挡卡分开，然后回落到一定的高度
当摄像头探测到管道内径变小时，此时中心控制器会发出信号是摄像头下降，同时支架的挡销在液压控制器的作用下将与挡卡分开，然后回落到一定的高度，在叶轮的推动下继续前行，然后在伸张，当压力传感器达到稳定工作的安全时，三叶刷在主轴的带动下对管道进行清理，并且可以根据管道的材料和管内杂物的不同可以选择更换合适的清理刷，已达到最佳的清理效果。
5 实验验证与分析
为了使该装置达到最好的清理效果，需要正确的选择压力和转速，在实验准许的条件下清理刷以毛刷为例进行了试验，就清理效果η和清理刷与管壁的压力p（转速恒定）和主轴转速n（压力恒定）进行了数据测量，并绘制了图表：
由以上两组数据以及以及图形曲线可以清楚地看出，清理效果与清理刷与管壁的压力具有正相关的趋势，因此在清理的过程中可以适当的增加压力以加强清理效果，但是不可以太高以免损坏清理刷；而在转速方面转速越高清理效果越明显，但是当转速增加到一定的数值时清理效果增长的比较缓慢，因此从效率和经济性方面考虑转速不宜过高。综合以上两方面考虑，为了达到更高的清理效率并且提高经济性，本次实验验选择了1.0kpa 和980r/min 来进行实验，清理效果达到了87%，而且经济安全稳定。
该机器人装置在实验室条件下进行试验，在实验的过程中为了明显的观察机器人的清理过程，实验选择了一根长1m 直径为10cm 和一根长1m 直径20cm 的两根壁厚均为1cm 的透明塑料管连接的组成管，实验开始前管壁布满了泥沙，然后开始进行实验，检查装置无故后，将机器人放入待清理的透明塑料管中，启动机器人的控制开关，机器人便在叶轮的推动下进入塑料管，试验中由于采用透明的可见塑料管来试验，清楚地看到了清理刷的稳定精确的工作，摄像头能够在变径管处准确的分析管径的变化，清理刷也可以在变径管口处自由的变换清理刷的高度，而可调支撑轮的支撑作用也清晰可见，由于采用了从管口的两端进行了两次实验，实现了对管径由大到小和由小到大的两种变化的检测，整个单次清理过程用时大约为3 分钟，经过清理后管壁基本无泥土，达到了预期的效果，实现了清理装置稳定、快速、精确的目标。
（科教范文网 lw.nSeAc.com编辑发布） 6 结论
本文设计了内径可变管道清理机器人的清理装置，通过机器人头部的由摄像头控制器、清理刷支架的液压控制器、压力传感器、发电机、叶轮以、可调支撑轮及中心控制器等一系列装置实现了机器人在可变内径管道内的清理过程，在清理架的设计中采用了小刻度停顿的液压控制，使支架的伸出和缩回精确而稳定，而在头部采用了压力传感器从而有效的获得了最适的工作压力清理效率大大提高。此装置具有快速、稳定、精确的优点，对于内径变换的管道清理具有很大的优势，对于以后管道清理机器人的设计具有很好的参考价值。
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