作品名稱:中央空調通風管道除塵、集塵、檢測與消毒一體化機器人
學校名稱:鹽城工學院
參賽隊伍:清風徐來
參賽學生:陶士柯 程海龍 劉從穎
指導老師:張紅蕾
隨著城市化的加快,以及大型超市、公共辦公室、公共圖書館等室內公共場所的興建,室內空氣環境的質量成為評價城市生活狀況的重要指標。其中,中央空調扮演著重要的角色,它素有“建筑之肺”的稱號,集換氣,調溫,控制濕度等功能于一體,可以傳輸冷風、暖風,調節室內溫度,控制濕度,因此越來越多的室內公共場所裝配了中央空調。然而,在中國存在著許多年沒有清理過的中央空調管道,它們的存在大大危害了人們的身體健康。
中央空調長期不清理將會帶來以下危害:一方面長期的積灰會成為各種微生物滋長的溫床,如螨蟲,細菌以及病毒等有害物質,當空調工作時,這些有害物質將會通過通風管道傳播給人體,比如在這一次的新冠肺炎疫情中日本的鉆石公主號郵輪上,病毒就是通過中央空調在密閉的環境中傳播起來的。另一方面,空調管道長期堆積的灰塵雜物將會對空調內部零件產生損傷,也會給空調的制冷和制熱帶來問題,長此以往,這些問題將會大大縮短空調的使用壽命,造成不必要的經濟損失。
目前管道清潔機器人所存在的問題主要有以下幾點:
(1)價格昂貴。中央空調管道清潔機器人的價格普遍偏高,國外的機器人技術雖然成熟,但是更高。國內產品質量不過關,而且有些核心技術受制于人,比較依賴國外進口。
(2)功能單一。目前市面上清潔機器人的清理過程和收集灰塵的過程是分開來的,沒有做到有機結合,使得機器人能夠完成的任務單一,而且沒有消毒裝置,也沒有把除塵與消毒結合起來。
(3)清潔效率低。有的管道清潔機器人在工作時是通過機械臂的升降來實現清洗的,而機械臂在工作時,機器人必須停下,這降低了清潔效率。
本文在上述中央空調通風管道清潔機器人不足的基礎上有所創新——基于矩形通風管道,設計一款集除塵、集塵、檢測及消毒功能于一體的管道清潔機器人。
為此將從以下三個方面來研究:
(1)矩形管道清潔機器人的總體方案設計:管道清潔機器人的行走機構的設計、除塵機構的設計、吸塵機構的設計、檢測機構的設計以及消毒機構的設計五個部分來確定總體方案。
(2)對選擇的方案進行總體的分析,提出相應的性能要求以滿足使用要求。
(3)進行三維建模、渲染、運動仿真以及關鍵零部件的校核,從而發現可能存在的不足。
最后將產品制作成虛擬樣機。