管道除尘机器人结构的设计
管道清灰机器人设计
目录1. 绪论 (1)1.1机器人的发展综述 (1)1.1.1 机器人定义 (1)1.1.2 我国科学家对机器人的定义 (1)1.1.3 机器人发展简史 (2)1.2管道机器人概述 (4)1.2.1 国外管道机器人发展现状 (4)1.2.2 国内管道机器人发展现状 (4)1.3管道清灰机器人系统概述 (5)1.3.1 管道清灰机器人驱动方式 (5)1.3.2 管道清灰机器人操作臂设计要求 (6)1.3.3 管道清灰机器人行走机构设计 (6)1.3.4 管道清灰机器人系统组成 (7)2.管道清灰机器人本体结构的设计和三维模型的建立 (8)2.1P RO/E NGINEER软件的介绍 (8)2.1.1 Pro/E的系统特征 (8)2.1.2 Pro/Engineer主要模块介绍 (9)2.2管道清灰机器人本体结构三维模型的建立 (11)3. 管道清灰机器人运动学分析 (23)3.1机器人操作臂类型选择 (23)3.2铲斗转角差及卸载角分析 (25)3.3机器人操作臂自由度 (26)3.4操作臂死点分析 (26)4. 管道机器人运动机构仿真 (29)4.1铲斗铲灰 (29)4.2 铲斗举升 (31)4.3 铲斗旋转 (32)结论 (34)致谢 ................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 . (34)1. 绪论1.1 机器人的发展综述1.1.1 机器人定义在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，但机器人问世已有几十年，机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统一的意见。
原因之一是机器人还在发展，新的机型，新的功能不断涌现。
机器人涉及到了人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。
就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样，人们对机器人充满了幻想。
也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。
机器人主要类型：操作型机器人：能自动控制，可重复编程，多功能，有几个自由度，可固定或运动，用于相关自动化系统中。
履带式管道机器人方案
牵引力较大，对管壁压强较小。
以适应最小500的管径，管径大于500时，两侧负重轮下压，改
变履带形状使其与管壁贴合，增大履带与管壁接触面积。
动力
由于管道内壁沉积粉尘可能
为铁粉尘、铝镁粉尘或面粉；
考虑防爆，采用气动或者软
轴驱动。本处设计采用阿特
拉斯·科普柯公司的一款气动
马达作为驱动装置，若采用
软轴，则修改其中减速器及
部分连接件结构即可。
履带式管道自动清灰机器人设计方案
适用环境要求
适用管道形状：圆形；
适用管道直径、长度：管道直径500～800mm；管道长度不超过50m；
适用管道的布置：水平直管道和小于5度的倾斜直管道；
管道连接部分内壁错位高度不超过10mm；
管道内壁沉积粉尘可能为铁粉尘、铝镁粉尘或面粉；
适用于有水平或竖直分支口的管道，分支口直径为主管直径的3分之2。
行走方式
序号
方式
1
轮式
2
螺旋式
3
履带式
4
蛇形式
5
多足式
6
蠕动式
工作原理
优点
缺点
结构简单，控制灵活，
复杂管道通过性能差，越
平坦路面性能优越
障能力不足
驱动效率高，牵引力大， 运动速率较慢，清扫机构
运动平稳，
设计复杂
牵引附着性能好，越障
摩擦力大，对于平坦路面
能力较强
能量利用率低
越障能力好，弯道通过
姿态和运动控制复杂，负
三轮腿结构相同，亦可以保证三条轮腿在管道截面不是标准圆形的情况下总能与管
壁保持良好接触。安装时绞牙减振器可以调节弹簧高度，使履带张紧。
履带式管道机器人方案
行走方式
序号 方式 工作原理 优点 结构简单，控制灵活， 平坦路面性能优越 缺点 复杂管道通过性能差，越 障能力不足 1 轮式
2
螺旋式
驱动效率高，牵引力大， 运动速率较慢，清扫机构
运动平稳，
牵引附着性能好，越障 能力较强 越障能力好，弯道通过 性能强 越障能力优越，适用于 不平整管道 弯管，坡度较大或竖直 管道通过能力强
履带结构
履带采用一体成型橡胶履带，外轮廓为圆弧形，直径500mm， 以适应最小500的管径，管径大于500时，两侧负重轮下压，改 变履带形状使其与管壁贴合，增大履带与管壁接触面积。
动力
由于管道内壁沉积粉尘可能 为铁粉尘、铝镁粉尘或面粉； 考虑防爆，采用气动或者软 轴驱动。本处设计采用阿特 拉斯· 科普柯公司的一款气动 马达作为驱动装置，若采用 软轴，则修改其中减速器及 部分连接件结构即可。
通过弹簧压缩，可以减小上下履带间距，以跨越障碍，最大可跨越20mm障碍， 三轮腿结构相同，亦可以保证三条轮腿在管道截面不是标准圆形的情况下总能与管 壁保持良好接触。安装时绞牙减振器可以调节弹簧高度，使履带张紧。
属性
对于800mm管径，支管直径最大在500mm左右，两倍的履带接触长 度，可以使在轮腿刚好处于支管上时仍能直接通过，若支管直径小 于500或支管不处于特定位置时，可减小滤袋长度，使结构更加紧凑。
设计复杂
摩擦力大，对于平坦路面 能量利用率低 姿态和运动控制复杂，负 载能力差 步态规划复杂 控制困难，效率低 运动速度慢 工作效率较低
3
履带式
4蛇形式5多足式6蠕动式
考虑到管 道壁较薄， 无法承载 较大压强， 采用履带 式结构， 并采用三 轮腿结构 以增强机 器人在管 道中行进 的稳定性
管道除尘机器人结构设计(机械CAD图纸)
管道除尘机器人结构设计（机械CAD图纸）题目:管道除尘机器人结构设计摘要基于利用行星磨头清洗技术对管道进行清洗的目的，在总结现有的管道机器人设计方案的基础上，根据现场的实际情况，论文首先对管道清洗机器人行走部分进行方案设计，经分析比较后确定了新型管道清洗机器人行走的较佳设计方案，并据此方案对机器人作了行走部分结构设计;对机器人的行走特性进行了研究，提出了使机器人在管道内能够保持稳定运行的方法.通过对机器人机构的设计和机器人在直管道内运动情况的思考研究，进一步验证了设计思想的可行性。
最后，研究了管道清洗机器人行走系统的安全性能，给出了在高压情况下保证行走系统安全的基本方案，为管道清洗机器人系统的实用化提供可靠的依据。
关键词: 管道机器人;安全防护 ;行走II本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 401339828AbstractBased on the use of planetary grinding head cleaning technology for the purpose of cleaning pipes, at the conclusion of the existingpipeline robot design based on the actual situation at the scene, the first paper on the pipe cleaning robot to walk part of program design, by analysis and comparison a new pipeline after cleaning robot designed to walk a better program, and accordingly the program made a walk on part of the structure of robot design; characteristics of walking robots have been studied and put forward in the pipeline so that the robot wasable to remain stable The method of operation. By the design of the robot body and the robot movement in the straight tube case study of thinking, and further verify the feasibility of the design idea.Finally, the research pipeline cleaning robot running the safety of the system performance, given the high-pressure circumstances to ensure that the basic operating system security program, for pipe cleaning robot system of the utility to provide a reliable basis.Key words: pipe robot; security; walkIII本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 401339828目录摘要...................................................................... .. (I)IABSTRACT............................................................ . (III)绪论...................................................................... ........................................................................ (1)1 概述.............................................................................................................................................21.1 管道清洗机器人常见问题分析...................................................................... ..................... 2 1.2 除垢机器人理念...................................................................... ............................................. 2 1.3 基本设计任务...................................................................... ................................................. 3 1.4毕业设计的目的 ..................................................................... .............................................. 3 2.1 管道射流清洗机器人的本体设计...................................................................... .. (4)2.1.1 移动方式选择...................................................................... (4)2.1.2 传动方案的选择...................................................................... ...................................... 4 2.2 管道清洗机器人变管径自适应性方案设计.......................................................................62.3 动力系统的设计计算...................................................................... . (9)2.3.1 管道机器人行驶阻力分析...................................................................... . (9).................................................................... .......... 12 2.3.2 减速器的选择................................2.4 机器人的速度和驱动能力校核...................................................................... . (13)2.4.1 运动速度校核...................................................................... . (13)2.4.2 驱动能力校核...................................................................... ........................................ 13 3 链轮传动的设计计算...................................................................... ......................................... 153.1 链轮设计的初始条件...................................................................... ................................... 15 3.2 链轮计算结果 ..................................................................... .............................................. 15 3.3历史结果 ..................................................................... .. (16)4 蜗轮蜗杆的设计计算...................................................................... ......................................... 18 4.1 蜗轮蜗杆基本参数设计 ..................................................................... (18)4.1.1 普通蜗杆设计输入参数...................................................................... (18)4.1.2 材料及热处理...................................................................... . (19)4.1.3 蜗杆蜗轮基本参数...................................................................... .. (20)4.1.4 蜗蜗轮精度...................................................................... .. (21)4.1.5 强度刚度校核结果和参数...................................................................... .. (22)4.1.6 自然通风散热计算...................................................................................................... 22 4.2蜗杆轴的结构设计...................................................................... . (23)4.2.1 轴的强度较核计算...................................................................... .. (23)4.2.2 轴的结构设计...................................................................... . (27)4.2.3 键的校核...................................................................... ................................................ 27 5 弹簧的设计计算...................................................................... . (29)IV本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 4013398286 安全性能 ..................................................................... .............................................................. 31 结论 ..................................................................... ........................................................................ .. 32 参考文献 ..................................................................... .................................................................. 34 致谢 ..................................................................... ........................................................................ .. 33V本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 401339828绪论1.1本课题研究的内容和意义用于石油、天然气乃至民用上下水等管道在传输液、气体过程中，因温度、压力不同及介质与管道之间的物理化学作用，常常会高温结焦，生成油垢、水垢，存留沉积物，腐蚀物等，使有效传输管径减少，效率下降，物耗、能耗增加，工艺流程中断，设备失效，发生安全事故。
管道清灰机器人系统设计
维普资讯
第 ８期 ２０ ０ ６年 ８月
文章 编 号 ：０ １ ９ ７ ２ ｏ ） ８— １５—０ １０ —３ ９ （０ ６ ０ ０ ２ ２
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅｙ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕ ａ ｔｒ ｎ ｆ ｃｕ ｅ —ｌ ５一 ２
２ ｓ ｗｌａ ｄａ ｉ ｔ ｃ ｎ ｍａ ａｓ ｏ ｅ ａ ａｆ ｍｉｉｇ ｎ ａ ｅ ｅｄ ｏ ｔ ｈ ｍ ｈ ｉ ｍ ｎ ｈｗｔ ｋ ｐ ｗ ｙ ｒ ｓ ｉ ． ｌ ｓ ｐ ｎ ｏ ｅ ｅ ａｓ ｎ ｅ ｏ ｅ ｆ ｄ ｏ ｔ ｖ ｅ ２ Ｋ ｙｗ ｒｓＩ — ｉｅ ｌ ｒ ｇａ ； ｏｏ ； ｒｃ ｅ ； ｉｅ ｔｓ ｈ ｒｃ ｒ ｔ ｅ ｏｄ ：ｎ ｐ ｅ ｉ ｓ Ｒ ｂ ｔＴ ａｋｄ Ｋ ｎｍａ ｃ ａａｔ ｉｉ ｐ ｃａｎ ｈ ｉ ｃ ｅ ｓｃ
管道 清灰 机器人 系统设计
张淑 珍 杨 萍 袁 晓鹏 （ 州理工 大学 机 电工程学 院 ， 兰 兰州 ７０５ ） ３００
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｎ—ｐｐ ｌａ ｉｇ ａ ｈ ｒ ｂ ｔｓ ｓｅ ｓｇ ｆｉ — ｉｅ ｃｅ ｒ ｓ ｏ ｏ ｙ ｔ ｍ ｎ
Ｚ ＨＡＮＧ Ｓ ｕ—ｚ ｅ ， ＹＡ ｈ ｈｎ ＮＧ ｉቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｇ Ｐ ｎ ，ＹＵＡＮ Ｘｉｏ—ｐ ｎ ａ ｅｇ
中央空调管道清洁机器人的设计
精选教育文档衢州学院毕业设计（论文）题目：中央空调管道清洁机器人的设计作者：董海系（部）：机械工程学院专业班级：机械设计与制造08级（2）班指导教师：田敬职称：讲师二零一一年一月十八日可编辑可修改，欢迎下载精选教育文档中央空调管道清洁机器人的设计摘要随着经济发展，人们的身心健康越来越受到重视。
而污染的中央空调日益成为危及人们身心的祸害根源。
因此，中央空调尤其是中央空调管道的检测与清洗越来越受到社会的重视。
本文首先阐述了中央空调管道清洗的背景与现状，结合国内外中央空调清洁机器人的发展，阐明了本课题的研究背景和意义，简述了本文的组织形式和研究内容。
然后重点介绍了中央空调清洁机器人行走机构、清扫机构和监视控制系统三大结构的设计与实现过程。
同时，针对中央空调清洁机器人清扫中央空调管道时存在的难点，本文深入探讨了机器人转弯与安全行走的原理。
最后，本文对主要工作和研究内容进行了总结，并对今后的研究方向做出了展望。
关键字：中央空调，机器人，旋转刷，电动机可编辑可修改，欢迎下载精选教育文档目录中央空调管道清洁机器人的设计 (I)摘要 (I)第一章前言 (1)1.1课题的背景与意义 (1)1.2机器人的发展现状及趋势 (1)1.2.1国内领先水平的管道清洁机器人 (2)1.2.2中央空调管道清洁机器人发展趋势 (3)1.3本课题的设计任务 (3)第二章中央空调管道机器人系统设计 (5)2.1工作原理及组成 (5)2.2机器人设计原则 (6)2.3整体方案选择 (7)第三章行走机构设计 (9)3.1机器人驱动机构 (9)3.1.1电机的选择 (9)3.1.2传动齿轮的设计 (10)3.1.3传动轴的设计 (15)3.2导向轮系统 (18)3.2.1导向轮系统原理 (18)3.2.2电机的选取 (18)3.2.3传动带的选择 (19)3.2.4导向轮的设计 (21)第四章清扫机构................................................................................. - 24 -4.1清扫方案确定.. (24)可编辑可修改，欢迎下载精选教育文档4.2旋转刷系统主要构件 (25)4.3构件的选择 (25)4.3.1气动马达的选择 ............................................................................ - 25 -4.3.2旋转刷的设计 ............................................................................... - 27 -第五章监视控制系统.......................................................................... - 28 -5.1摄像头的选择.. (28)5.2摄像头的固定和调整 (28)5.3监视器 (29)5.4照明装置 (29)5.5灰尘收集装置 (30)第六章结束语 ···················································································· - 31 -参考文献 ························································································ - 32 -谢辞··································································································· - 33 -可编辑可修改，欢迎下载精选教育文档第一章前言1.1课题的背景与意义在室内空气污染来源中,中央空调的污染物与日俱增。
油烟管道清洁机器人的设计
• 123•1 清洁机器人的总体设计1.1 总体设计方案控制芯片是油烟管道清洁机器人的核心，用软件的方式来代替复杂的硬件电路设计，减低设计的困难程度，更方便简单地实现各种功能，并且可以很好地完成初始设计的要求。
整体设计方案的系统框图如图1所示，包括单片机STC89C52、驱动模块、检测模块、信号接收模块、电源模块、冲洗模块组成。
图1 清洁机器人系统结构原理STC89C52单片机是系统实现智能功能的核心。
通过烧录进单头拍摄，上传数据给zigbee 无线通信模块，最后再由无线通信模块把数据传送给上位机，通过上位机显示拍摄画面。
如图2所示为检测和监测模块系统设计框图。
图2 检测和监测模块系统框图2 清洁机器人的硬件设计2.1 电源模块的设计本设计采用LM7805CV 稳压芯片作为稳压电源的核心设计。
LM7805CV 稳压芯片可以输出稳定的5V 电压，其输出电流可以达到1.5A ，因为内含限流保护电路，所以可以防止负载短路烧毁器件。
电路原理图如图3所示。
2.2 驱动模块的设计图4是模块设计的电路原理图，有L298N 驱动电路和保护电路两部分。
用于驱动直流电机正反转和调速。
油烟管道清洁机器人的设计濮阳县职业技术学校 王莲进图3 5V稳压电源模块片机的程序，根据信号接收模块传入的信息，自动控制油烟管道清洁机器人实现各种设计功能。
驱动模块主要由L298N 芯片组成。
用于驱动行走电机。
行走电机主要控制四个车轮转速以实现油烟管道清洁机器人的运动。
信号接收模块主要由红外转弯传感器左右各一个，红外防坠传感器一个和红外碰撞传感器前方和左右各一个组成。
这些传感器用于控制机器人的行走方向，实现转弯和防坠落功能。
电源模块采用充电电池给提供的7.2V 电压转换为稳定的可供微控制器，传感器和其他模块使用的5V 电压。
冲洗模块采用电磁阀控制冲洗直流电机工作。
由单片机控制电磁阀的开闭。
冲洗直流电机控制冲洗高压水枪负责冲洗油烟管道里的油烟。
一种机械式管道清淤机器人的设计
一种机械式管道清淤机器人的设计沈体强摘要：文章设计了一种机械式管道清淤机器人，主要通过电动缸控制清淤斗升降和翻转的方式完成清淤工作。
介绍了清淤机器人的系统组成和工作原理，确定了主要技术参数。
该机械式管道清淤机器人的研究，开辟了一条解决排水管道淤积堵塞问题的道路。
关键词：机械式；管道清淤机器人；设计；研究1概述随着我国城市的建设和人民生活水平的提高，各省市的用水量不断增加，随之排水管道的排水量也不断增加。
而人们所排放的生活垃圾、工厂所排放的工业垃圾以及建筑垃圾等经常导致排水管道淤泥沉积，如果不按时清理，必然导致管道堵塞，污水溢流。
不仅会污染环境，还可能妨碍交通运输的正常运行，甚至给人们正常的生活带来困扰，损害市容市貌，给国家和人民造成巨大的经济损失。
我国排水管道的分布非常广泛，管道内部环境更是复杂多变，所以城市排水管道的清理和维护工作非常棘手。
目前，大多数情况下只能通过人工作业的方式进行清理，且清理效果不是很有效。
然而管道里往往含有一些有毒气体，给工人的工作带来了非常大的困难，而且容易对工人的身体健康造成伤害。
于是，我们设计了一种机械式管道清淤机器人，能够安全高效的清理管道淤泥，为城市管道清理工作提供了一种新的解决方法[1]-[3]。
2清淤机器人的系统组成及工作原理2.1清淤机器人的系统组成机械式管道清淤机器人主要由机械系统和控制系统两部分组成。
如图1所示，机器人的机械系统主要包括清淤斗清淤机构部分和一体化箱体结构。
机械式排水管道清淤机器人适用于管径300mm以上的排水管道，在管道内的空间是有限的，因此，机器人的整体结构参数要尽可能的小并且要保证输出稳定的清淤力[4]。
整机结构设计方面要着重考虑清淤机器人在管道中的密封问题，从机械设计的角度提高密封的可靠性，我们采用一体化箱式结构提高机器人的密封性[5]。
清淤机器人的总体结构设计采用轮式行走机构，以蓄电池为动力源，以电动缸驱动力控制清淤斗的升降和翻转。
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任务书一、题目及专题：1、题目管道除尘机器人结构设计的研究2、专题二、课题来源及选题依据1) 该课题为企业生产实际，目前，我国燃煤电厂输灰管道的除垢方法基本上可分为化学法和物理法。
经实践应用，上述方法均存在一定局限性，不能同时符合环保及技术性、经济性要求，多数不被电厂接受。
目前常用的是化学清洗法和人工振击法。
但这两种方法也各有缺点。
2) 本课题就是针对这一现状，对输灰管道清灰机器人进行初步探讨，以期能达到清洁环保等功能，完成该课题可对我们大学期间所学知识进行一次全面的专业训练，可以培养我们掌握如何运用过去所学知识去解决生产中实际问题的方法，增强从事本专业实际工作所必需的基本能力和开发研究能力，可以提高我们的专业素质，为今后走上工作岗位打下一个良好的基础。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：1、能正确合理分析产品设计的具体要求和产品的功能实现；2、能合理根据产品的设计要求拟定多种解决方案，并进行多方案优化分析设计；3、合理选择和设计部件的传动方案，并能进行一些必要的设计计算；4、正确选择零部件中各零件，并能进行一定的校核计算和优化设计；5、绘制机器人行走部件装配图；6、设计绘制零件工作图若干；7、编制设计计算说明书1份；开题报告摘要基于利用行星磨头清洗技术对管道进行清洗的目的，在总结现有的管道机器人设计方案的基础上，根据现场的实际情况，论文首先对管道清洗机器人行走部分进行方案设计，经分析比较后确定了新型管道清洗机器人行走的较佳设计方案，并据此方案对机器人作了行走部分结构设计;对机器人的行走特性进行了研究，提出了使机器人在管道内能够保持稳定运行的方法.通过对机器人机构的设计和机器人在直管道内运动情况的思考研究，进一步验证了设计思想的可行性。
最后，研究了管道清洗机器人行走系统的安全性能，给出了在高压情况下保证行走系统安全的基本方案，为管道清洗机器人系统的实用化提供可靠的依据。
关键词: 管道机器人；安全防护；行走AbstractBased on the use of planetary grinding head cleaning technology for the purpose of cleaning pipes, at the conclusion of the existing pipeline robot design based on the actual situation at the scene, the first paper on the pipe cleaning robot to walk part of program design, by analysis and comparison a new pipeline after cleaning robot designed to walk a better program, and accordingly the program made a walk on part of the structure of robot design; characteristics of walking robots have been studied and put forward in the pipeline so that the robot was able to remain stable The method of operation. By the design of the robot body and the robot movement in the straight tube case study of thinking, and further verify the feasibility of the design idea.Finally, the research pipeline cleaning robot running the safety of the system performance, given the high-pressure circumstances to ensure that the basic operating system security program, for pipe cleaning robot system of the utility to provide a reliable basis.Key words: pipe robot; security; walk目录摘要........................................................................................................................................... I II ABSTRACT .................................................................................................................................. V I 绪论. (1)1 概述 (2)1.1管道清洗机器人常见问题分析 (2)1.2除垢机器人理念 (2)1.3基本设计任务 (3)1.4毕业设计的目的 (3)2.1管道射流清洗机器人的本体设计 (4)2.1.1 移动方式选择 (4)2.1.2 传动方案的选择 (4)2.2管道清洗机器人变管径自适应性方案设计 (6)2.3动力系统的设计计算 (9)2.3.1 管道机器人行驶阻力分析 (9)2.3.2 减速器的选择 (12)2.4机器人的速度和驱动能力校核 (13)2.4.1 运动速度校核 (13)2.4.2 驱动能力校核 (13)3 链轮传动的设计计算 (15)3.1链轮设计的初始条件 (15)3.2链轮计算结果 (15)3.3历史结果 (16)4 蜗轮蜗杆的设计计算 (18)4.1蜗轮蜗杆基本参数设计 (18)4.1.1 普通蜗杆设计输入参数 (18)4.1.2 材料及热处理 (19)4.1.3 蜗杆蜗轮基本参数 (20)4.1.4 蜗蜗轮精度 (21)4.1.5 强度刚度校核结果和参数 (22)4.1.6 自然通风散热计算 (22)4.2蜗杆轴的结构设计 (23)4.2.1 轴的强度较核计算 (23)4.2.2 轴的结构设计 (27)4.2.3 键的校核 (27)5 弹簧的设计计算 (29)6 安全性能 (31)结论 (32)参考文献 (34)致谢 (33)管道除尘机器人行星结构设计绪论1.1本课题研究的内容和意义用于石油、天然气乃至民用上下水等管道在传输液、气体过程中，因温度、压力不同及介质与管道之间的物理化学作用，常常会高温结焦，生成油垢、水垢，存留沉积物，腐蚀物等，使有效传输管径减少，效率下降，物耗、能耗增加，工艺流程中断，设备失效，发生安全事故。
尽管通过添加化学剂，采用合理的工艺参数，进行水质处理措施可以在一定程度上改善这些情况，但要完全避免污垢的产生是不可能的。
我国的管道清洗行业长期以来80%采用的是化学方法以及手工清洗和机械清洗方法，成本高、效率低、污染环境等，远远不能满足现代社会日益增长的要求。
探索和开发高效的清洗方法成为工业生产和人民生活的不可或缺的环节。
利用行星磨头清洗是一种新的清洗方法。
与化学清洗及手工、机械清洗相比，具有清洗质量好、效率高、适应性强、成本低等一系列优点，可达到返旧还新的效果。
作为一种清洁、高效、对环境无污染的清洗技术，具有可观的经济和社会效益。
1.2国内外发展状况目前在管道清洗过程中，清洗设备绝大部分是采用无动力缆绳拖拉行走方式来进行清洗，无法根据管道的内部情况进行清洗参数的动态调整，管径的适应能力较差。
为了解决这个问题，着眼于管道行走清洗机器人的研究开发，而在国内这方面研究尚少。
为了较好地解决管道(束)的清洗难题，开发和研制管道清洗机器人势在必行。
我们设计管道清洗机器人是把行星磨头清洗技术与机器人技术结合起来，进行综合设计开发，因此它的深入研究也将推动管道清洗技术的发展。
1.3本课题应达到的要求作为高压水和化学清洗的有效补充手段，行走式管路清洗方法具有一定的独特性：如成本低廉、安全性好、无任何环境污染、水电消耗非常小。
尤其是在化学清洗和高压水清洗方法无法应用或成本不允许的情况下,利用除垢机器人清洗能够发挥独特的作用,并取得良好的效果。
我们采用的是压缩空气喷洗机器人。
除垢机器人的首要要解决的问题就是行走问题，怎样使机器人在管道中行走是除垢机器人能否成功完成的重要环节之一。
目前管内机器人的驱动方式有自驱动(自带动力源)、利用流体推力、通过弹性杆外加推力三种方式。
根据输灰管道和回水管道内的实际情况，管道除垢机器人宜采用自驱动方式。
采用双步进电机驱动，通过谐波减速器将动力传递给行走装置。
尽管自驱动管内机器人行走可以采用的轮式、脚式爬行式、蠕动式，履带式等多种形式，但因管道内有灰、灰垢和其他杂物，环境恶劣，附着能力差采用履带式方式比较合适，可以增大行走机构和管道内表面的接触面积，提高行走时机器人的附着能力。
1 概述1.1 管道清洗机器人常见问题分析目前，我国燃煤电厂输灰管道的除垢方法基本上可分为化学法和物理法。
化学方法有加酸、炉烟(C02)、阻垢剂、分散剂；物理方法有人工振击法、管材法、三相流法、晶种过滤、电解、电场、磁场、超声波和高频电磁场防垢，还有利用空穴效应和气蚀原理清垢的液气压清垢法等。
经实践应用，上述方法均存在一定局限性，不能同时符合环保及技术性、经济性要求，多数不被电厂接受。
目前常用的是化学清洗法和人工振击法。
大多数的排灰管道都使用化学清洗，一般每隔1～2年需对冲灰管道进行一次清垢，化学清洗法存在很多弊端。
酸洗除垢法大部分是采用盐酸或硝酸加入适量的缓蚀剂配制而成的酸洗液。
注入(或打入)管内进行除垢。
酸洗液的效能是对水垢有溶解，剥离和疏松的作用，从而达到除垢的目的。
酸洗除垢法工艺比较复杂，需要专业人员进行操作；酸洗液要根据水垢的性质，厚度进行配制，要求较为严格；酸洗法因为有酸，故对管道有一定的腐蚀副作用，因而锅炉酸洗次数不能过多少数电厂为了环保和节约资金，采用人工振击法清理。
当管道内的灰垢沉积到一定程度，严重影响电厂正常生产时，将灰垢集中处的管道切割，用铁锤人工振击管道，使灰垢和管道剥离，然后用吊车将管道吊起将灰垢倾倒出来。
这种清理办法虽然简单，清理效果好，但需切割管道，容易使管道变形，且费工费时，劳动强度大。
目前也有研究采用高压水射流进行清洗的清洗机器人。