爬墙机器人气压传动系统及控制硬件设计【全套CAD图纸+答辩毕业论文】

买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 目录 1 绪论 . 1 . 1 . 1 . 2 的发展趋势 . 3 . 3 . 4 2 机器人的结构设计 . 5 构设计 . 5 作原理 . 6 3 爬壁机器人的气压传动系统设计 . 7 压控制回路设计 . 7 择执行元件 . 8 空发生器、过滤器、吸盘的选择 . 8 . 9 . 9 . 9 择减压阀 . 9 . 10 定管道直径、验算压力损失 . 10 定管径 . 10 算压力损失 . 11 择空压机 . 16 由空气量的计算 . 16 缸的理论用气量 . 16 择空压机 . 17 4 单片机控制设计 . 18 . 18 片机的接线 . 19 5 无线遥控电路设计 . 20 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 . 20 . 20 . 20 . 21 收电路 . 23 6 软件设计 . 25 参考文献 . 31 致谢 . 32 1 绪论 言 随着现代科学技术的飞速发展，机器人已越来越多地进入我们的生活领域，以机器人代替人类从事各种单调、重复、繁重、危险以及有毒有害的工作是社会发展的一个趋势。现代机器人一般分为两大类 ：一类是工业机器人，主要指装配、搬运、焊接、喷漆等机器人。另一类是极限工作机器人，主要指在人难以到达的恶劣环境下代替人工作业的机器人。如：海底资源的勘测开发、空间人造卫星的收发、战场上的侦察和排险、核放射场所的维护、高层建筑的壁面清洗、灭火救助等。作为极限作业机器人重要开发项目之一的壁面爬行机器人近些年来得到了蓬勃的发展，受到了人们越来越多的重视，目前，国内外已经有了相当数量的爬壁机器人投入现场作业。主要应用如下： (1)核工业：对核废液储罐进行视觉检查、测厚及焊缝探伤等； (2)石化企业：对立式金属罐或球 形罐的内外壁面进行检查或喷砂除锈、喷漆防腐； (3)建筑行业：喷涂巨型墙面、安装瓷砖、壁面清洗、擦玻璃等； (4)消防部门：用于传递救援物资，进行救援工作； (5)造船业：用于喷涂船体的内外壁等。 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 外爬壁机器人研究现状 1966 年日本大阪府立大学工学部的西亮教授成功研制出第一个垂直壁面移动机器人样机，该机器人利用电风扇进气侧的低压作用作为吸附力，使机器人贴附在垂直壁面上。 1975 年他又采用单吸盘结构制作出以实用化为目标的第二代爬壁机器人样机。 1997 年俄罗斯莫斯科机械力 学研究所研制出的用于大型 壁面和窗户清洗作业的爬壁机器人也采用单吸盘结构。，该机器人利用风机产生真空负压来提供吸附力，吸盘腹部装有 4 个驱动轮，机器人可在壁面全方位移动。 美国西雅图的 其两条履带上各装有数个小吸附室，随着履带的移动，吸附室连续的形成真空腔而使得履带贴紧壁面行走。 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 日本光荣公司研制了一种多吸盘爬壁机器人，该机器人装有两组真空吸盘。机器人本体上自带两个真空泵、电池、控制系统和无线通讯 系统。机器人一次充电可以工作约 30 分钟，工作范围为距遥控天线 10 米以内，最大行走速度为 30cm/于高大建筑物墙壁的检查工作。 20 世纪 90 年代初，英国朴茨茅斯工艺学校研制了一种多足行走式的爬壁机器人。采用模块化设计，机器人由两个相似的模块组成，每个模块包括两个机械腿和腿部控制器。可根据任务需要来安装不同数量的腿，可重构能力强。机械腿采用仿生学结构，模拟大型动物臂部肌肉的功能，为两节式，包括上下两个杆 3 个双作用气缸，具有三个自由度。稳定性好，承载能力大，利于机器人的轻量化，并能跨越较大的障碍物 。除腿部端各有一真空吸盘外，机器人腹部设有吸盘，使机器人具有较大的负载质量比，可达 2： 1. 日本宫崎大学的 授研制出一种具有两个旋转叶片的“飞行机器人”，利用两个旋转叶片产生的指向壁面的推力，使机器人与壁面间产生足够的摩擦力，而使机器人能够附着在壁面上。机器人装有两个 56内燃机，速度为 s，质量为 20用于火灾等危险作业。 美国密歇根州立大学研制了两种双足结构的小型爬壁机器人，均采用真空吸附方式。机器人由一个移动关节和 4 个移动关节组成运动机构，共 5 个运动关节。采用模糊控制 方式，机器人外形尺寸为高 80 50量为 450g。机器人的步态规划采用了一种有限状态机制来描述机器人的运动状态，并以此为基础建立了机器人的步态规划。机器人样机均采用欠驱动机构，减少了机器人的质量和能耗。机器人可以在墙壁、天花板上爬行，以及在两个表面之间过渡爬行，也可爬越管道一类的障碍物。 1990 年以来，西班牙马德里 学工业自动化研究所研制出一种 6 足式爬壁机器人。该机器人为磁吸附式，具有较大的静载荷，目的是为了工业上的应用。 美国 制的采用 4 个“腿轮”上的爬壁机器人样机，与前两种机器人相似，该机器人依靠 4 个“腿轮”上的仿生粘性材料来吸附，该机器人质量仅有 87g。 内爬壁机器人研究现状 自 1988 年以来，在国家“ 863”高技术计划的支持下，哈尔滨工业大学机器人研究所先后研制成功了采用磁吸附和真空吸附两个系列的 5 种型号壁面爬壁机器人。1994 年开发的用于高楼壁面清洗作业的爬壁机器人 用全方位移动机构，机器人在原地就可以任意改变运动方向。之后开发的 ，采用两轮独立驱动方式买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 同轴双轮差速机构，通过对两 轮速度的协调控制实现机器人的全方位移动，机器人本体和地面控制站之间采用电力线载波通讯方式。上述 3 款爬壁机器人均采用单吸盘结构，弹簧气囊密封，保证了机器人具有较高爬行速度和可靠的附着能力。 1995年研制成功的金属管防腐用磁吸附爬壁机器人，采用永磁吸附结构，靠两条履带的正反转移动来实现转弯。该机器人可为石化企业金属储蓄罐的外壁进行喷漆、喷砂，以及携带自动检测系统对罐壁涂层厚度进行检测。 1997 年研制的水冷壁清洗、检测爬壁机器人，呈圆弧形永磁吸附块与罐壁圆弧相吻合，提高了吸附力，也提高了作业的效率。 上海大 学也较早开展高楼壁面清洗作业机器人的研究，先后研制出垂直壁面爬壁机器人和球形爬壁机器人。该球形壁面爬壁机器人采用多棋盘、负压吸附、 6 足独立驱动腿足行走方式，可用于不同曲率半径的球形外壁面。 近年来，上海交通大学也展开了爬壁机器人的研究。设计了一种自身无行走机构而依靠壁面牵引实现机器人移动的壁面清洗机器人样机。机器人腹部的两个吸盘交替抬起和吸附可实现跨越水平窗框障碍运动。 壁机器人的发展趋势 驱动、传感、控制等硬软件技术的发展极大推动了爬壁机器人技术的发展，实际应用的需求也对爬壁机器人的发 展提出了挑战，爬壁机器人的发展趋势归结起来主要有以下几方面： （ 1）新型吸附技术的发展。吸附技术一直是爬墙机器人发展的一个瓶颈。它决定了机器人的应用范围。 （ 2）爬壁机器人的任务由单一化向多功能化方向发展。过去所研制的爬壁机器人大多用于清洗、喷涂、检测等作业，作业任务往往只局限于单一的任务。 （ 3）小型化、微型化是当前爬壁机器人发展的趋势。在满足功能要求的前提下，体积小、质量轻的机器人可较小能耗，具有较高灵活性，并且在某些特殊场合也需要机器人具有较小的体积。 （ 4）由带缆作业向无缆化 方向发展。由于爬壁机器人的作业空间一般都较大，带缆作业极大限制了机器人的作业空间。所以，无缆化成为现在和未来爬壁机器人的发展趋势。 题的目的及意义 爬壁机器人是移动机器人领域的一个重要分支，它把地面移动机器人技术与吸附买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 技术结合起来，其主要作用是在壁面或顶部进行移动作业。 随着经济的快速发展，城市中的高层建筑越来越多，许多高层建筑都以玻璃墙或其它幕墙为装饰，因此带来了建筑物幕墙的清洗问题。对于高层建筑物的幕墙清洗，特别是复杂幕墙的清洗，最好的解决方法就是用可在幕墙壁面自由爬行的移动机器人。目前已经有很 多机构、研究所等设计并制造出一些可以代替人工完成高层建筑清洗任务的玻璃擦拭机等，推动了清洗事业的发展，带来了相当的经济效益。此外，爬壁机器人还用于核工业对核废液储罐进行视觉检查、测厚及焊缝探伤等；化工工业中圆柱形大罐或球形罐的内外壁面进行检查或喷沙除锈的应用；建筑行业喷涂巨型墙面、壁面清洗、擦玻璃等；消防部门用于传递救援物资，进行救援工作；造船业用于喷涂船体的内外壁等等。因此爬壁机器人研究的具有产生较好的经济效益好社会效益的前景。 题内容及工作思路 设计一种简单爬壁机器人的气动回路及相应的控制 硬件。 先设计机器人本体的结构，根据机器人的结构特点设计气动回路，然后进一步选择执行元件及控制元件，再根据机器人的动作原理选择单片机，设计无线控制电路，并编写初始化程序及动作程序。 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 2 机器人的结构设计 爬墙机器人在诸如核工业、建筑业、造船业等需要在高空作业的特殊场合有着广泛的用途。对于爬墙机器人而言完成可靠的吸附和平稳的移动是它的最基本也是最主要的功能。目前应用于实际的或文献报道的爬墙机器人的步行机构通常采用基于仿生原理的六足或四足等多足步行机构。本机器人 根据实际情况采用八足步进机构。 本文设计的爬墙机器人应用真空吸盘的吸附原理，采用脚步式结构设计，由气缸驱动机器人脚步的交替移动以实现在垂直表面的自由移动。该机器人机身采用有机玻璃制造，重量轻、易加工。控制系统采用单片机控制，在手动控制的基础上实现了无线遥控。 构设计 本机器人结构简单，由横纵两个垂直机构组成。横向结构分析机器人结构具有的特点是：结构简单，有横纵两个垂直机构组成。横向结构实现向左、向右的动作，纵向结构实现向上、向下的动作。 具体结构为：在一块有机玻璃面板的上表面纵向 安装一个单出驱动气缸 E，下表面横向安装单出驱动气缸 F，这样活塞杆可以自由移动，然后在纵向气缸的前后两端面分别安装一块与缸身垂直的面板，并在其上安装气缸 A、 B 及真空发生器，真空吸盘 别安装在端面气缸 A、 B 的活塞杆上，横向结构的安装形式与纵向机构一致。 主要运动元件是： 6 个双作用单出杆气缸（ AF）和 8 个真空吸盘（ 8）。利用压缩空气作为动力源，采用单片机和电磁阀来控制和切换气源，控制双作用单出杆气缸和真空发生器工作。 机器人的本体重量为 25图如图 2示 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 图 2器人结构简图 作原理 本机器人通过横向和纵向两组吸盘的交替吸附墙面而完成机器人的上升、下降、向左、向右及停止 5 个基本动作。 主要的动作原理是：以向上运动为例，假设机器人处于初始状态，即气缸 E、 面驱动气缸 A、 B、 C、 D 伸出，让吸盘吸附在墙面，然后真空发生器工作，提供真空，这样整个机器人便可以通过真空在墙面上。 接下来的动作如下： （ 1）释放吸盘 真空，并且缩回气缸 A，使吸盘 离墙面； （ 2）通过吸盘 8 的固定作用，切换纵向气缸 E 的气 路，使其活塞杆带动气缸 A 向前移动一定的距离； （ 3）气缸 A 伸出，让吸盘 触墙面，并提供真空； （ 4）通过吸盘 固定作用后，释放 8 的真空，缩回气缸 B、 C、 D，使吸盘 8 脱离墙面； （ 5）切换纵向气缸 E 的回路，使其带动缸身 B、 C、 D 向前移动一定的距离； （ 6）伸出气缸 B、 C、 D，并向吸盘 8 提供真空，使其吸附墙面。 从上面的动作序列可以看出，动作的结果是驱动整个机器人的躯体整体向前移动了一步。向下、向左、向右的动作具有相同的动作原理。通过几个基本动作的组合，机器人便 可以向各个方向运动。 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 3 爬壁机器人的气压传动系统设计 压控制回路设计 根据机器人的结构，设计气动回路如图 3示 图 3动回路 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 择执行元件 根据机器人的动作原理，主气缸 E、 F 及副气缸 A、 B、 C、 D 采用双作用单活塞杆气缸。 1） 主要参数尺寸 气缸内径 D 主气缸 其内径由下式计算，即 4 式中，工作推力 F=400N， p= v s 时， ，则 1 54 4 0 0 0 . 0 3 73 . 1 4 4 1 0 0 . 8 查机械设计手册，取标准缸径 1D =40程 S=600气缸 由于推力较小，查机械设计手册，采用 2D =12小型气缸，行程 S=100上，取主气缸为 40 600 型气缸，副气缸为 100 型气缸。 2) 耗气量计算 主气缸：已知缸径 1D =40程 1S =600程需时间 1t =711 54 4 0 0 0 . 0 3 73 . 1 4 4 1 0 0 . 8 副气缸：已知 2D =122S =1002t =1s 2 6 322223 . 1 4 0 . 10 . 0 1 2 1 1 . 3 1 0 /4 4 1SD m 空发生器、过滤器、吸盘的选择 根据机器人在最大负载时时的重量为 40用 真空吸盘，该吸盘在真空度为 的理论吸力为 397N，机器人行走时最少有两个吸盘工作，该吸盘可以达到工作要求。 真空发生器选用 ，该真空发生器的最高真空度为 气量为 40L/ 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 真空过滤器用于过滤空 气中和吸附表面的杂质，以保证真空发生器正常工作，选用 。 择控制元件 择类型 根据系统对控制元件工作压力及流量的要求，按照气动回路原 图的要求初选各控制阀如下： 主缸换向阀： 径待定。 副缸换向阀： 径待定。 真空发生阀： 径待定。 择主控阀 主缸换向阀的选择： 因主缸压力要求 0 ，流量 331 0 . 1 0 7 1 0 /Q m s，查机械设 选主缸换向阀的通径为 3，额定流量为 330 . 1 9 4 4 1 0 / 。又主缸进气口的通径为 8， 故选其型号为 副缸换向阀的选择： 因副缸压力要求 0 ，流量 632 1 1 . 3 1 0 /Q m s ，及副缸进气，口的通径为 3， 故选其型号 为 节流阀的选择： 考虑到节流阀与主缸换向阀相连，故选其型号为 真空发生阀的选择： 真空发生器的要求为 0 ，流量 4 0 / m i ， 选真空发生阀的通径为 6，又真空发生器的进气口通径为 8，故选其型号为 择减压阀 根据 系统根据系统所要求的工作压力及流量，考虑到最大用气量是在机器人停止时四个真空发生器和四个副缸同时工作，即按它们总的流量来选择减压阀。由供气压为 0 量为 择减压阀，型号为 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 择气动辅件 辅件的选择要与减压阀相适应。 分水滤气器： 雾器： 声器：与真空发生器排气口相接，选用 定管道直径、验算压力损失 定管径 管路示意图如图 3 图 3按照各管径与气动元件相一致的原则，初定各管径。根据副缸进气口通径确定的管径为 3真空发生器的通径确定 的管径为 8总气源 的管径，考虑同时为4 个副 缸供 气及真 空发生 器供 气，由 流量为 它们 流量之 和的关系2 2 212444 4 4Q d v d v d v ，可导出：2 2 2 2124 4 4 3 4 8 1 7 . 1d d d m m 。取标准管径为 20 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 算压力损失 如图所示，验算供气管 沿程压力损失 1) 由式 （ 2式中 沿程压力损失 d 管内径， l 管长， v 管中流速， 6324 1 1 . 3 1 0 4 0 . 6 7 1 0 8 . 6 8 /0 . 0 24Qv m 沿程阻力系数，由雷诺数 管壁相对粗糙度d 确定 工作温度为 0 40根据温度 30查表得运动粘度 52 /1 . 6 6 1 0 358 . 6 8 0 . 0 2 1 0 . 4 5 1 01 . 6 6 1 0e 0 . 0 4 0 . 0 0 220d 根据 d 查表得 =度 30压力 值可由机械设计手册式（ 32 7 3 0 . 4 0 . 1 0 1 3. 9 . 8 1 1 . 2 9 3 5 6 . 5 /2 7 3 3 0 0 . 1 0 1 3g N m 22l 2 230 . 4 8 . 6 80 . 0 2 6 5 5 6 . 5 1 1 5 / 0 . 1 1 5 1 00 . 0 2 2 9 . 8 1 N m M p a 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 2) 的沿程压力损失 311210 . 6 7 1 0 1 3 . 3 4 /0 . 0 0 84Qv m 3111 51 3 . 3 4 0 . 0 0 8 6 . 4 3 1 01 . 6 6 1 0e 由10 . 0 4 0 . 0 0 58d 和 1查表得 1 211111 22 231 . 2 5 1 3 . 3 40 . 0 2 9 5 6 . 5 2 3 2 2 / 2 . 3 2 2 1 00 . 0 0 8 2 9 . 8 1 N m M p a 3) 的沿程压力损失 322220 . 6 7 1 0 1 3 . 3 4 /0 . 0 0 84Qv m 3222 51 3 . 3 4 0 . 0 0 8 6 . 4 3 1 01 . 6 6 1 0e 由20 . 0 4 0 . 0 0 58d 和 2查表得 2 22222222 231 . 1 5 1 3 . 3 40 . 0 2 9 5 6 . 5 2 1 3 6 / 2 . 1 3 6 1 00 . 0 0 8 2 9 . 8 1 N m M p a 4) 的沿程压力损失 的管路与 的相同，故 33 2 . 1 3 6 1 0 p a 5) 的沿程压力损失 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 344240 . 6 7 1 0 1 3 . 3 4 /0 . 0 0 84Qv m 3444 51 3 . 3 4 0 . 0 0 8 6 . 4 3 1 01 . 6 6 1 0e 由40 . 0 4 0 . 0 0 58d 和 4查表得 4 244444 22 231 . 4 5 1 3 . 3 40 . 0 2 9 5 6 . 5 2 6 9 3 / 2 . 6 9 3 1 00 . 0 0 8 2 9 . 8 1 N m M p a 6) 的沿程压力损失 355250 . 6 7 1 0 1 3 . 3 4 /0 . 0 0 84Qv m 3555 51 3 . 3 4 0 . 0 0 8 6 . 4 3 1 01 . 6 6 1 0e 由50 . 0 4 0 . 0 0 58d 和 5查表得 5 255555 22 230 . 4 1 3 . 3 40 . 0 2 9 5 6 . 5 7 4 3 / 0 . 7 4 3 1 00 . 0 0 8 2 9 . 8 1 N m M p a 由于 的管路相同，所以压力损失也相同。 7) 的沿程压力损失 366260 . 0 1 1 3 1 0 1 . 6 /0 . 0 0 34Qv m 3666 51 . 6 0 . 0 0 3 0 . 2 8 9 1 01 . 6 6 1 0e 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 由60 . 0 4 0 . 0 1 3 33d 和 6查表得 6 266666 22 260 . 2 2 1 . 60 . 0 1 6 5 6 . 5 7 . 0 1 / 7 . 0 1 1 00 . 0 0 3 2 9 . 8 1 N m M p a 由于 的管路相同，所以压力损失也相同。 8) 各段沿程压力损失之和 1 2 3 4 5 644l l l l l l l lp p p p p p p p 3 3 3 3 33 6 30 . 1 1 5 1 0 2 . 1 6 3 1 0 2 . 1 6 3 1 0 2 . 3 2 2 1 0 2 . 6 9 3 1 04 0 . 7 4 3 1 0 4 7 . 0 1 1 0 1 2 . 4 6 1 0 M p a 局部压力损失 1) 流经管路中的局部压力损失 21 2y o a e f g h i j l k x 各局部阻力系数 y 入口局部压力阻力系数 ； o 、 e 分别为四、三通管道局部阻力系数 2o ； a 、 f 流经截止阀处局部阻力系数 1 ； h 、 i 、 j 、 k 弯头 局 部 阻 力 系 数 0 . 2 9h i j ，2 2 0 . 2 9 0 . 5 8k ； x 出口局部阻力系数， 1x 2218 . 6 8 1 3 . 3 4 0 . 5 ( 2 3 . 1 )2 9 . 8 1 2 9 . 8 1p 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 21 3 . 3 4( 1 . 2 3 . 1 0 . 2 9 . 2 9 0 . 2 9 2 0 . 2 9 1 )2 9 . 8 1o 2 231 . 61 5 6 . 5 3 7 7 1 / 3 . 7 7 1 1 02 9 . 8 1 N m M p a 2) 流经元、辅件的压力损失 流经减压阀的压力损失较小可忽略不计，其余损失为： 2 b d g j xp p p p p p 式中 流经分水滤气器的压力损失 流经油雾器的压力损失 流经截止式换向阀的压力损失 流经单向节流阀的压力损失 流经消声器的压力损失 查机械设计手册表 0 . 0 1 5 p a ， 0 . 0 1 5 p a ， 0 . 0 2 2 p a ，0 . 0 2 5 p a ， 0 . 0 1 2 p a 2 0 . 0 1 5 0 . 0 1 5 0 . 0 2 2 0 . 0 2 5 0 . 0 1 2p 0 9 M 3) 总局部压力损失 12p p p 33 . 7 7 1 1 0 0 . 0 8 9 0 3M 总压力损失 lp p p 41 2 . 4 6 1 0 0 . 0 9 3 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 0 4 2 M p a 从 p 的计算可知，压力损失主要在气动元、辅件上 执行元件需工作压力 0 ，压力损失 0 . 0 9 4p M p a 。供气压力为0 . 5 0 . 4 0 9 4M p a p p M p a ，说明供气压力满足了执行元件需要的工作压力，故以上选择的通径和管径是可以的。 择空压机 由空气量的计算 在选择空压机之前，必须算出自由空气量（一个标准大气压状态下的流量） Q 11 0 . 1 0 1 30 . 1 0 1 3 3 0 . 4 0 . 1 0 1 30 . 1 0 7 1 0 0 . 1 0 1 3 330 . 5 3 1 0 / 22 0 . 1 0 1 30 . 1 0 1 3 6 0 . 4 0 . 1 0 1 31 1 . 3 1 0 0 . 1 0 1 3 330 . 0 6 1 0 / 33 0 . 1 0 1 30 . 1 0 1 3 3 0 . 4 0 . 1 0 1 30 . 6 7 1 0 0 . 1 0 1 3 333 . 3 2 1 0 / 缸的理论用气量 气缸的理论用气量由式 1 1 1( ) /n n i jQ a Q t T 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 式中 一台用气设备上的气缸总用气量； n 用气设备台数，本例中 1n ； m 一台设备上的用气执行元件个数，本例中 6m ； a 气缸在一个周期内单程作用次数，本例中 2a ； 一 台 设 备 中 某 一 气 缸 在 一 个 周 期 内 的 平 均 用 气 量 ， 本 例 中 3 31 0 . 2 1 4 1 0 /Q m s ， 3 32 0 . 0 2 2 6 1 0 /Q m s， 3 33 1 . 3 4 1 0 /Q m s ； t 某个气缸一个单行程的时间，本例中 1 7， 2 1， 3 8； T 某设备的一次工作循环时间，本例中 18。 气缸的理论用气量 1 1 2 2 3 31( 2 6 4 ) / 1 8n t Q t Q t 3 3 3( 2 0 . 2 1 4 1 0 6 0 . 0 2 2 6 1 0 4 1 . 3 4 1 0 ) / 1 8 335 . 9 2 4 1 0 / 30 . 3 5 5 / m i 取设备利用系数 ；漏损系数 1 ；备用系数 2 。则理论用气量： 10 . 9 5 1 . 2 1 . 4 339 . 4 6 1 0 / 337 . 7 4 1 0 / m i 择空压机 按供气压力 ，流量 30 . 5 6 7 / m i 查机械设计手册，选用 空压机的额定排气压力为 额定排气量为 30 m 自由空气流量）。 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 4 单片机控制设计 本系统的控制器选用 司的小体积、低功耗的 片机作为主控单元。 片机简介 一个低电压，高性能 位单片机，片内含 2k 可反复擦写的只读 序存储器和 128 随机存取数据存储器 （ 器件采用 司的高密度、非易失性存储技术生产 ，兼容标准 令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 储单元 。 片机功能强大，但它只有 20 个引脚， 15 个双向输入 /输出 （ I/O）端口，其中 一个完整的 8 位双向 I/O 口，两个外中断口，两个 16 位可编程定时计数器 ,两个全双向串行通信口，一个模拟比较放大器。 同时 时钟频率可以为零，即具备可用软件设置的睡眠省电功能，系统的唤醒方式有 时 /计数器、串行口和外中断口，系统唤醒后即进入继续工作状态。省电模式中，片内 钟停止振荡，所有 功能停止工作，直至系统被硬件复位方可继续运行。 主要性能参数如下： 与 令系统兼容 15 个双向 I/O 口 两个 16 位可编程定时 /计数器 时钟频率 0 两个外部中断源 可直接驱动 低功耗睡眠功能 和掉电模式 可编程 道 2k 可反复擦写 (1000 次） 6 个中断源 宽工作电压范围 128部 两个串行中断 两级加密 程序存储器 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 内置一个模拟比较放大器 片机的接线 本系统中单片机的 别接电磁阀的线圈 10用单片机输出的高低电平来控制电磁阀线圈的通断，从而实现电磁阀的换向，进一步实现气缸的按需伸缩。考虑到单片机的输出电流在 20右，而电磁阀的工作电流在 300使电磁阀正常工作，需加一级放大电路，图中采用了 图 4片机控制电路 买文档就 送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 5 无线遥控电路设计 本系统通过无线通信控制爬墙机器人做向上、向下 、向左、向右等动作。固定在机器人控制面板上的遥控接收模块在接收到相应的遥控指令后转换成 平的数据传给主控模块（本设计中采用单片机），最后由主控模块产生相应输出使机器人完成相应的动作。 本系统中的遥控发射电路、接收电路采用的是台湾瑞公司生产的遥控 规模集成电路 控集成电路 简介 配套专用遥控集成电路。它能组成具有 5 路红外遥控或无线电遥控等功能的独