空调通风管道清洁机器人

  机器人是人类20世纪的伟大发明之一,是继动力机、计算机之后出现的全面延伸和扩展人的体力和智力的新一代机器工具。机器人具有感知、决策、行动和交互功能,它充分体现了人和机器的各自优长,比传统机器具有更大的灵活性和更广的应用范围。机器人是集光学、机械、电气、信息和人工智能等技术于一身的知识密集型高技术产品,它的出现和应用是人类生产和社会进步的需要,是科学技术发展和机器进化的必然。

  近年来,机器人发展的主要趋势是由工业机器人向智能机器人,由工业领域向非工业领域发展。由于机器人在危险,恶劣环境下作业方面显示出极大的优越性,因此,危险、恶劣环境作业机器人成为当今倍受重视的研发内容。危险、恶劣环境下作业机器人又称特种机器人和先进机器人(ADVANCED ROBOT),是指在有毒、辐射、污染、易燃、易爆、粉尘等危险、恶劣环境下代替人或辅助人完成复杂作业等任务的机器人。由于它在改善劳动条件、降低伤亡事故等方面显示出极大的优越性,因此,在机器人大家庭中,危险、恶劣环境作业机器人是继工业机器人之后,发展最快、应用最广、也最易被社会各界普遍接受、欢迎的机器人。危险、恶劣环境作业机器人已从发展初期的“量小面窄”、远离普通人群,逐渐发展到“量大面广”与普通百姓的日常生活息息相关。人们对其认识与需求也从发展初期的“可有可无”逐渐发展到“必不可少”。

  随着经济和社会发展,人民生活水平的持续提高,人们的生活水平与质量不断提高,人们对劳动、工作条件与环境的要求也越来越高,对医疗、卫生、保健也越来越重视。尤其在疾病预防、公共环境与健康、相关产品安全方面需求的日益提升,促使医疗、卫生设备的微型化、集成化、数字化和智能化。机器人技术在医疗、卫生等方面的应用,是医疗卫生设备数字化、智能化的必然结果。特种机器人的应用就是其中重要的体现。

  近年来,我国的城市建设迅速发展,使用的空调通风设备日益增多,随之带来一个如何保持空调设备清洁问题。尤其在SARS期间,这个问题尤为突出,国内目前尚无合适的自动化工具,采用人工清洁方式很不安全、劳动量大、粉尘对人有害,工作效率低。在“十五”国家医学科技攻关课题:“室内空气重点污染物健康危害控制技术研究”—子课题“空调管道清洁机器人”的支持下,中国科学院沈阳自动化所和中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所共同研制的我国第一台JJ-1型空调通风管道清洁机器人,为解决此问题提供了全面的解决方案,该清洁机器人是能够在500*500(或400*400)毫米空调通风管道内工作的清洁机器人功能样机。具有在管道中行走、对管道内污染情况的观察功能和对管道内污染物的清洁功能。

  该机器人具有尺寸小、成本低、行动灵活、操作可靠、清洁效率高、应用领域广等特点。
  在移动机构的驱动系统、主动控制臂系统、照明系统和清洁系统的设计上有创新。

  主要技术经济指标

1、 主要技术性能和指标:

  • 空调通风管道清洁机器人具有在管道内前进、后退、转弯等功能,行走速度0.5-1m/Min(无级调速);
  • 计算机控制系统由上位、下位机构成,可实现数据采集、处理、通讯、控制等功能;
  • 观察系统由彩色摄相机和两自由度云台构成,可调焦距、水平旋转320°、俯仰转动±15°,照明灯采用半导体光源;
  • 清洁系统主要为安装在机器人上、可在管道外部控制的清洁动力刷,直径400-500mm、旋转速度800RPM、旋转动力为气动;
  • 控制台由液晶显示器、录像机、控制面板及电源系统构成,可控制机器人行走、俯仰、调焦、灯光和清洁装置工作;
  • 电缆系统可以进行计算机数据通讯、电源供给、视频传输等功能,电缆长度30米以上、不易损坏,有一定强度;

2、 管道清洁程度达到国外同类装置水平;

3、空调通风管道机器人成本在同类进口价格的50%。