管道清洗机器人凸轮机构设计与分析

摘要

为了解决输水管道难以清洗的问题,设计了一种新型自取能管道清洗机器人。详细阐述了清洗机器人内部结构与工作原理,并给出机器人在清洗液作用下的能量转换方程。分析机器人内部凸轮推杆的工作规律,确定了凸轮的工作廓线方程。针对凸轮廓线分配不合理导致机器人产生的“失控滑行”问题,提出了解决方案:避免两侧支撑脚出现“最大间隙”,同时合理控制支撑脚工作的间隔时间。为此,得到了合理的凸轮参数关系以及工作间隔时间模型。为了验证所设计的凸轮在工作时是否满足使用要求,采用动力学分析软件建立了虚拟样机模型,并进行动力学仿真分析,结果表明在所求得的参数下,机器人支撑脚不会出现“最大间隙”的问题,其工作间隔时间短,仅占机器人一个工作周期的14,机器人不会出现失稳的情况。