通风管道检测机器人设计

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摘要：设计了适风管道稔攒《槐器久，奔绍了该机器入酶主要缭梅和功能，阑述了溅控系统酶王侔原遴，给出了毫路耀
理图和软件设计流程。该通风错道检测机器人还能对积尘取样。
5 O; \5 D) ~! B3 L$ x8 B, r7 }+ J/ v" a
5 l/ _+ {9 B5 S- Q' C- e6 lO 引言
$ t4 L2 L1 e+ c3 y. ]# i在大型、智能型建筑中，中央空调的使用越来越
酱逮。薅中央空调的清洼阕逛长期班来寒熊孳|起是够
的重视，目前国内生产的专用检测、清洗设备还较
少。由于技术和环境方面的影响，中央空调的空气处
& {9 [& J4 g2 B" p理系统在2---3年内就会被严重污染，空调风道内积
8 ~& e, x6 b+ G9 V3 u( s+ A存很多灰尘、垃圾，还会滋生的各种病菌、霉菌等。
% w( G7 Z+ C" v! A室内空气覆爨不佳会严重惹害大众酶链康。定霸检
2 y8 A$ j6 ~7 y- Q0 Z" [* k6 F6 ^# m测、清理中央空调，不仅能改善空气质量，阔时可以
* v" u, V* \/ [' Q( Z  d( H2 C降低能耗、延长空调使用寿命。通风管道检测机器人
能够自动在一定范围的风道内巡检，观察清浩状况，
著能对积聚的灰尘采样。
- }) t+ a9 ~. u. H2 kl祝器入结构
通风管邋自动检测机器人由电源、驱动系统、采
3 Q* ?" {0 C. ^6 g$ K5 D. w! B4 M样装置、摄像机、传感器、控制板等几部分组成，如
  b9 p$ X; B3 E" w) a: L7 O图1所示。
# _+ `' H( O3 E, e& W  f6 h整个检测撬嚣入
系统由一螽豳轮移动
, Q, \$ Q* X6 y  S* y. M. C8 Z机器人和操作器两部
( A# P* q* h, X分组成。机器人在自
动模式下，可以在管
遂孛鑫圭行驶，检溺
管道的清漓状况；使
( @' U: m4 |0 O/ h6 c& x用操作器可以随时将图1机器人的结构框图
$ f7 C+ ?/ Q1 z$ j  h机器人改为乎动模式，用操作器控制机器人的行动。
主控制板是机器人的核心部分，它处理传感器的
( `% ^% o' M6 F检测信号、接浚并怨释操器器憋指令、绘骥动系统、
4 p+ `) I; F) K) t( s4 V采样装置和摄像机提供控制信号。
  [" _6 `6 u, A) a$ Y2 C操作器是一个控制键盘，通避按键输入操作命
6 N5 {7 Z* ^, q( y, ^令，然磊簧送绘奎控制板。驱动系统包括直流电巍、
) T9 E! @& {  H* ]$ k$ K电机驱动电路及机械传动部件，可驱动机器人前进、
$ U1 l' C( l! E# f/ e3 ^后退、左转、右转。采样装置的功能是收集管道内的
  B% V$ Q9 H' i槽物供检测。摄像机安装在微型云螽上，可以灵活转
2 |$ z, e7 E* O4 k' R; R1 r2 x7 Q7 N动，对管道进行全蕊的检查。传感器用来检测管道壁
翮管道底部开墨，防止撬器人碰壁或坠落。
电源可以使用电池或外接直流电源。
: T; K  N, A7 g" g  I: `0 E! q2机器人工作方式
机器入可以工作在手动控制方式或自动方式。
手动控麓方式下，圭搡俸器控铡撬器久鹃移动、
采样及转动摄像机。
# P% t5 M- I. t* ]$ A2 S自动方式下自生在管道中移动，红外传感器探测
四周管壁，防止机器人碰壁或卡死。下方的红外传感
器霹探测垂直管道玻缝隙，避免枕器人坠落。摄像槐
自动旋转、摄像。澍污物的采样仍然圭久工操终控麓
4 k4 F2 m7 b4 L, v完成。
6 F) N- {9 o4 y; }5 a摄像机随机器人移动，全方位检测管道内的情
况，将图像信息发送给管道外的监视器或计算机系
- k, V* ]; J$ D8 ]; E统，鑫操律员观察、记录。
9 K7 G: G9 ?# }0 H( c6 W% u3 h3枕器人测控系统
测控系统可分为硬件和软件两部分，是以单片机
为核心的系统。考虑到系统的复杂度不高，为减小体
( Q# o( C: \: Q积，操作器和主控铡板的单片机都选用89C2051。操
9 a4 Z- u1 v  p) K& W终瓣纛主控制板之闻采蔫RS一485遴信凌无线通蕊方

5 S0 L0 }: [% W; t1 ]3 f

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通风管道可以用别的单片机。