手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì)
手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì),手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì),手推式,地面,清潔,設(shè)計(jì)
大大連大大學(xué)學(xué)2017屆屆學(xué)學(xué)生生畢業(yè)論文文(設(shè)計(jì))中中期期檢查表表題目手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師張立職稱副教授學(xué)生姓名王詩(shī)藝閱讀文獻(xiàn)數(shù)15初稿完成時(shí)間2017-04-26工 作 量較少 適中較多 出勤情況較好 一般較差 工作進(jìn)度快 按進(jìn)度進(jìn)行慢 任 務(wù) 書有開題報(bào)告有中期工作結(jié)論良調(diào)整情況無(wú)教研室主任意見同意教研室主任(簽名)：吳蒙華日期：2017-05-11學(xué)院意見同意教學(xué)院長(zhǎng)(簽名)：吳蒙華日期：2017-05-11 大 連 大 學(xué) 本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )開題報(bào)告 論 文 題 目： 手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 、班 級(jí)： 機(jī) 英 135 班 學(xué) 生 姓 名： 王 詩(shī) 藝 指導(dǎo)教師（職稱）： 張 立 2016 年 12 月 1 日填 5.6 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告要求 開題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)）的有效保證。為了 使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。 一、選題依據(jù) 1.論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域； 2.論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值； 3.目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題； 2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）； 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。 四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述 學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通 過(guò)分 析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相 關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。 五、其他要求 1.開題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開始后的前四周內(nèi)完成； 2.開題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò)； 3.開題報(bào)告不合格或沒有做開題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論 文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯； 4.開題報(bào)告通過(guò)后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師； 5.開題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并 裝訂成冊(cè)（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張 上，但封面需按統(tǒng)一格式打印）。 一、選題依據(jù) 1論文（設(shè)計(jì)）題目 手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì) 2研究領(lǐng)域 機(jī)械設(shè)計(jì) 3論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 理論意義 : 傳統(tǒng)的地面清潔是一項(xiàng)比較繁重的工作，一般都會(huì)經(jīng)過(guò)“清掃 吸塵 拖地”三個(gè)環(huán)節(jié)，需要耗費(fèi)較多的人力和時(shí)間。目前正在研究的一些智能清潔裝置， 由于瞄準(zhǔn)的都是高端家用市場(chǎng)，其制造、使用以及維護(hù)的成本較高，難以推廣應(yīng)用， 而且在市場(chǎng)上已經(jīng)推廣應(yīng)用的清潔裝置往往功能單一，效率較低，在使用時(shí)存在一定 的局限性 。 應(yīng)用價(jià)值： 目前，各式各樣的手推式地面清潔機(jī)越來(lái)越多應(yīng)用于人們的生活中， 從事著與人們生活息息相關(guān)的服務(wù)工作，極大地提高和改善了人們的生活質(zhì)量。室內(nèi) 智能地面清潔機(jī)就是在這種背景下誕生的一種家庭服務(wù)機(jī)器。在分析已有清潔器械的 基礎(chǔ)上，自主研制一種專門用于地面清潔的多功能高效清潔機(jī)，其集合了碎屑垃圾清 掃，塵埃顆粒，地面污漬擦洗三大功能，巧妙的將傳統(tǒng)的“清掃 吸塵 拖地”三個(gè) 環(huán)節(jié)合為一體，效率高，效果好，能夠減輕清潔工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，彌補(bǔ)了目前市場(chǎng)上 清潔裝置不能一步完成清潔的不足，具有一定的使用價(jià)值和應(yīng)用前景。 4目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)外： RC3000 是世界上第一臺(tái)能夠自行完成所有家庭地面清潔工作的清潔機(jī)器 人，它有光電傳感器和芯片控制，當(dāng)遇到障礙時(shí)，會(huì)隨機(jī)改變一個(gè)角度，然后繼續(xù)直 走，直到遇到新的障礙物。 后經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，出現(xiàn)兩個(gè)分支：一是以歐美品牌為主 的“技術(shù)流”，強(qiáng)調(diào)智能清潔機(jī)的智能程度；二是以智能吸塵器新興國(guó)家日、韓、臺(tái) 灣為主的“實(shí)用流”，強(qiáng)調(diào)智能清潔機(jī)的實(shí)際清潔效果。 大致可分為三類： 1） 手推式無(wú)動(dòng)力掃地機(jī) ； 2） 工業(yè)型清潔機(jī)； 3） 家用電動(dòng)掃地機(jī)、吸塵器等。 國(guó)內(nèi)： 在國(guó)內(nèi)，各大科研機(jī)構(gòu)和高等院校也都開始自動(dòng)清掃機(jī)的研究。哈爾濱工 業(yè)大學(xué)于 20 世紀(jì) 90 年代開始致力于這方面的研究，與香港中文大學(xué)合作，聯(lián)合研制 開發(fā)出一種全方位移動(dòng)清掃機(jī)器人。浙江大學(xué)于 1999 年初對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行研究， 兩年后便成功研制出國(guó)內(nèi)第一個(gè)具有初步智能的自主吸塵機(jī)器人。雖然我國(guó)研制出的 清掃機(jī)在品種規(guī)格上和使用性能上已基本能滿足國(guó)內(nèi)各種需求，但是國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品存在外 形單調(diào)、功能單一、操作不方便、清掃效率低等問(wèn)題。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解 決的問(wèn)題 （ 1） 運(yùn)動(dòng)部件的設(shè)計(jì)及校核 ，完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項(xiàng)功 能 （ 2） 動(dòng)力部件的設(shè)計(jì)及電動(dòng)機(jī)的選擇 （ 3） 萬(wàn)向輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 及校核 （ 4） 主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及軸承的選擇與校核 2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） （ 1） 論文寫作大綱 1) 整理閱讀相關(guān)資料書籍 2) 確定 總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì) 3) 進(jìn)行材料的選擇 4) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)類型 5) 動(dòng)力部件的選擇及設(shè)計(jì) 6) 清洗裝置盤刷和滾刷的設(shè)計(jì) 7) 萬(wàn)向輪的設(shè)計(jì) 8) 確定支架結(jié)構(gòu)及尺寸 9) 產(chǎn)品整體分析，評(píng)估其穩(wěn)定性及可行性 （ 2） 設(shè)計(jì)思路 根據(jù)手推式洗地機(jī)清洗作業(yè) 的要求，機(jī)器人首先必須具備清洗作業(yè)功能和控制功 能，此外手推式洗地機(jī)還必須在地面進(jìn)行和移動(dòng)。 主機(jī)主要由箱體，支撐架，防護(hù)罩，刷子，電機(jī)，齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。使刷子 壓緊，產(chǎn)生一定的清洗壓力，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)刷子轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到清洗的目的。 主機(jī)有一懸吊支撐架，其外側(cè)與懸吊系統(tǒng)相連，可調(diào)系統(tǒng)安裝在懸吊支撐架背后， 系統(tǒng)可通過(guò)調(diào)節(jié)螺旋漿轉(zhuǎn)速控制清洗力，懸吊支撐架通過(guò)一圓導(dǎo)軌和箱體（其上安裝 兩盤兩滾）相連，所有的清洗裝置均安裝在該箱體上，清洗系統(tǒng)由固定在懸吊支撐架 上的步進(jìn)電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行以 90為單位的 轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)橫洗和縱洗的 轉(zhuǎn)換。箱體上有兩個(gè)圓盤形清洗刷，盤刷底部都有十二個(gè)清洗液噴射孔，另有兩圓柱 形滾刷，在其行走前方有清水噴射孔，并安裝一軟質(zhì)刮水板，以使清洗過(guò)的部位快速 風(fēng)干并避免留下來(lái)的清洗液腐蝕地面。箱體上還有一電機(jī)通過(guò)錐形齒輪將轉(zhuǎn)動(dòng)傳到其 中一個(gè)盤型清洗刷上，再通過(guò)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給另一盤刷，所以兩盤刷轉(zhuǎn)動(dòng) 方向相反，可以達(dá)到更好的清洗效果，圓柱形滾刷是由電機(jī)尾部的軸通過(guò) V 帶驅(qū)動(dòng)的。 在懸吊支撐架上有防護(hù)罩，防止清洗液四濺。 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 首先，在作品設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上完善工程圖 ，保證其能夠批量生產(chǎn)以及能夠在一 個(gè)成人的操作下適應(yīng) 各種環(huán)境 完成 清潔 工作，其次， 大大地減輕清潔工作的勞動(dòng)強(qiáng)度， 效率高。 最終成品能夠得到 人們 的認(rèn)可及廣泛使用。 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； （ 1）技術(shù)路線 1） 前期查閱各種資料，了解國(guó)內(nèi)外多功能清掃機(jī)的研究現(xiàn)狀與成果。 2） 運(yùn)用數(shù)學(xué)分析法和調(diào)查法對(duì)行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行總體設(shè)計(jì) 及其 各子機(jī)構(gòu)的功能總體設(shè) 計(jì) 。 3） 通過(guò)計(jì)算和調(diào)查確定驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 的電動(dòng)機(jī)類型 4） 通過(guò)對(duì) 自動(dòng)清掃機(jī)器人運(yùn)作環(huán)境的分析和調(diào)查設(shè)計(jì)合理的運(yùn)行方案和行走方式。 5） 根 據(jù)對(duì)前期分析 計(jì)算的總結(jié)，設(shè)計(jì)合理的行走機(jī)構(gòu)的零件尺寸。 6） 最終通過(guò) CAD 和 solidworks 來(lái)展示裝配圖和零件圖。 （ 2）設(shè)計(jì)參數(shù) 要求清潔面積在 500-3000 平方米。工作效率 2600m2/H,各運(yùn)動(dòng)部件的設(shè)計(jì)完成 掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項(xiàng)功能。 考慮到采用人工推的方式進(jìn)行，外形尺寸不適合做的太大，這樣人操作起來(lái)很 費(fèi)力，暫定外形尺寸為： 1200X1800X1200 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 論文題目：手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì) 第 1 周： 了解題目研究的主要內(nèi)容和設(shè)計(jì)路線，查閱有關(guān)文獻(xiàn) 第 2 周： 查閱文獻(xiàn)、閱讀文獻(xiàn) 第 3 周：閱讀文獻(xiàn)并完成外文文獻(xiàn)翻譯 第 4 周：撰寫文獻(xiàn)綜述并完成開題報(bào)告 第 5 周：總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，各子機(jī)構(gòu)的功能總體設(shè)計(jì)，繪制二維總裝配圖草圖 第 6 周：帶傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項(xiàng)功 能 第 7 周：主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸承的選擇與校核 第 8 周：動(dòng)力部件的選擇及設(shè)計(jì) 第 9 周：萬(wàn)向輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核，并繪制二維三維工程圖 第 10 周：車架部件的設(shè)計(jì)，繪制二維工程圖草圖 第 11 周：修改并完成二維總裝配圖 第 12 周： 修改并完成各部件二維工程圖 第 13 周： 繪制一個(gè)部件的三維裝配圖，并做爆炸視圖 和動(dòng)畫演示 第 14 周： 撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 15 周： 提交論文、圖紙、查重報(bào)告 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) 1徐寧 ， 吳三迭 .國(guó)內(nèi)吸掃式掃路車技術(shù)發(fā)展綜述 J.專用汽車 ， 2010.25（ 6）： 38-46. 2成大先主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版） M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2008.3 3賴杰民，純掃式掃路車的技術(shù)改進(jìn)廈實(shí)用效果 J.筑路機(jī)械與施工機(jī)械化， 2009,16（ 4） :39-41 4顧曉勤，劉申全主編 .工程力學(xué) M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2006.1 5高學(xué)山 ,徐殿國(guó) ,王炎等 .全 方位地面移動(dòng) 清掃機(jī)器人 J.機(jī)械工程學(xué) 報(bào) ,2008,44(3):228-233. 6曾岑 ,陳進(jìn) ,蔣玉杰 . 智能型室內(nèi)清潔機(jī)器人的研究和發(fā)展探析 J. 機(jī)械制 造 ,2008,10:63-67. 7 周小軍 , 孟亮 , 陽(yáng)輝等 . 多功能高效清潔機(jī)的研制 J.實(shí)驗(yàn)室科學(xué) , 2013,16(4):171-173,179. 8王麗 ,韓倩倩 ,宋章英等 .手推式微型清掃機(jī)的設(shè)計(jì)說(shuō)明 J.科技致富向 導(dǎo) ,2012,(12):13-14. 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.智能家庭清掃機(jī)器人的研究 D.哈爾濱工業(yè)大學(xué) ,2006. 19王海東 ,王國(guó)棟 ,洪鷹 . 基于 AGV 萬(wàn)向輪特性的動(dòng)力學(xué)分析 J. 機(jī)械設(shè) 計(jì) ,2015,04:96-100. 附 ：文獻(xiàn)綜述或報(bào)告 手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述 1、前言 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市對(duì)環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量要求的不斷提高，各地環(huán)衛(wèi)部門 也在不斷提高城市道路清掃作業(yè)機(jī)械化的程度。我國(guó)清掃車行業(yè)歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展， 產(chǎn)品從單一的純掃式發(fā)展到目前的多種 型式；但目前我國(guó)清掃車的水平與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó) 家相比，還存在一定的差距，特別是在產(chǎn)品的可靠性方面 。 為盡快提高我國(guó)清掃車的 水平，縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家清掃車的差距，滿足對(duì)路面清掃作業(yè)的要求，清掃車生產(chǎn)企業(yè) 應(yīng)選擇一個(gè)合適的掃路車研究方向 1。隨著社會(huì)的發(fā)展、進(jìn)步，清掃設(shè)備已不再滿足 于單純意 義上的吸塵車；而是從多功能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等方面提出更多的要求，來(lái)滿足 市場(chǎng)的各種需求。為適應(yīng)市場(chǎng)需求，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)眾多環(huán)衛(wèi)車輛研究機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)廠家 在引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，加快了清掃車的資助研發(fā)和生產(chǎn)，推進(jìn) 了一大批各具特色、性能優(yōu)良的清掃車。 隨著機(jī)電液一體化技術(shù)、數(shù)字化信息技術(shù)和 自動(dòng)控制技術(shù)的大量采用，我國(guó)清掃車的設(shè)計(jì)和制造水平與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距在逐步縮 小 3。 本設(shè)計(jì)采用的方法是理論設(shè)計(jì)與經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合的方案，所運(yùn)用的資料來(lái)源廣 泛，內(nèi)容充足。 2、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 手推式微型清掃機(jī)主要適用 于車站、學(xué)校、廣場(chǎng)等人流聚集，垃圾分布散亂的 場(chǎng)所。在這些場(chǎng)所里常見一些環(huán)衛(wèi)工人拿著掃把和簸箕進(jìn)行清掃，其工作量大，清掃 一次垃圾通常要走很多步，在行走不需要清掃時(shí)兩只手都要提著清掃工具，這是一個(gè) 十分耗力的過(guò)程，為了改善環(huán)衛(wèi)工人這種耗力的清掃現(xiàn)狀，筆者設(shè)計(jì)了手推式微型清 掃機(jī)，它將掃把和垃圾收集裝置科學(xué)的組合在一起，降低環(huán)衛(wèi)工人不清掃時(shí)的體力消 耗，也提高了清掃效率 8。在 國(guó)內(nèi)，各大科研機(jī)構(gòu)和高等院校也都開始自動(dòng) 地面清潔 機(jī) 的研究。哈爾濱工業(yè)大學(xué)于 20 世紀(jì) 90 年代開始致力于這方面的研究，與香港中 文大學(xué)合作，聯(lián)合研 制開發(fā)出一種全方位移動(dòng) 地面清潔機(jī) 器人 5。浙江大學(xué)于 1999 年初對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行研究，兩年后便成功研制出國(guó)內(nèi)第一個(gè)具有初步智能的自主吸 塵機(jī)器人 7。雖然我國(guó)研制出的 地面清潔機(jī) 在品種規(guī)格上和使用性能上已基本能滿 足國(guó)內(nèi)各種需求，但是國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品存在外形單調(diào)、功能單一、操作不方便、清洗效率低 等問(wèn)題 14。 3、國(guó)外研究現(xiàn)狀 新型刮板清掃裝置在國(guó)外得到了廣泛應(yīng)用，它主要由金屬刮板、彈性桿和轉(zhuǎn)桿組 成。多個(gè)金屬刮板沿輸送帶寬度方向按棋盤形式布置。每個(gè)刮板分別通過(guò)彈性桿與轉(zhuǎn) 桿相連。轉(zhuǎn)桿上可裝扭轉(zhuǎn)彈簧或者重錘 , 以使刮 板對(duì)輸送帶有一定的正壓力。這種清 掃裝置比普通的刮板清掃裝鍛效果好 16。眾所周知 , 只有刮板與輸送帶有較低的相對(duì) 速度時(shí) , 才能達(dá)到最好的清掃效果。對(duì)于蓖子式刮板清掃裝置來(lái)說(shuō) , 其相對(duì)速度就等 于輸送帶運(yùn)行速度。行速度較低 , 以保證刮板鏈與輸送帶有一定的、而且較低的相對(duì) 速度。這種清掃裝置 , 用在 3m/s以上的高帶速下 , 清掃強(qiáng)粘性物料效果較好。它的缺 點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重。西德和美國(guó)使用一種的轉(zhuǎn)刷式清掃裝置。該裝置的主要部件為 轉(zhuǎn)刷 , 它由滾子和線束組成。線束一般由尼龍線制成 , 它可以沿滾子軸向排列 , 也可以 呈螺旋 線形排列。線束按螺旋線形排列時(shí) , 可減輕清掃物對(duì)轉(zhuǎn)刷的污染 , 并有利于清 掃物的排出。轉(zhuǎn)刷可由主動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng) , 也可單獨(dú)設(shè)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力 16。 德國(guó) Kaercher 公司生產(chǎn)的 RC3000是世界上第一臺(tái)能夠自主完成家庭地面打掃 工作的清潔手推式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 5，如圖 1-1 所示， 圖 1-1 德國(guó) Kaercher 公司生產(chǎn)的 RC3000 這款手推式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 的內(nèi)部裝有芯片控制系統(tǒng)以及光電傳感器，一旦手推 式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 在清洗過(guò)程中檢測(cè)到雜物的存在，它就 可以隨機(jī)的改變行進(jìn)的方 向，繼續(xù)進(jìn)行打掃，一直到打掃工作徹底完成 11。當(dāng)電源電壓不足時(shí)，它會(huì)自主地返 回充電站進(jìn)行充電。在這款手推式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 的內(nèi)部一共設(shè)置了四種清潔程序， 手推式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 會(huì)根據(jù)環(huán)境的不同來(lái)選擇最合適的程序進(jìn)行打掃 12。在手推式 自動(dòng) 地面清潔機(jī) 的內(nèi)部裝有光敏傳感器，當(dāng)手推式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 打掃到距離樓梯或 者臺(tái)階的邊緣很近的時(shí)候，傳感器就可以檢測(cè)到樓梯和臺(tái)階的存在，然后手推式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 就會(huì)自動(dòng)遠(yuǎn)離，這就避免了手推式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 可能發(fā)生的跌落以及因 跌落造成的損傷。 跟著經(jīng)濟(jì)的開展和 社會(huì)進(jìn)步，大家對(duì)生計(jì)質(zhì)量的需要愈來(lái)愈高，交通快捷也越來(lái) 越變成社會(huì)開展 的迫切需要，高等級(jí)公路以空前的速度開展，路途的打掃和保潔也越 來(lái)越遭到有關(guān)部分的注重，多年 來(lái)構(gòu)成的人工打掃的格式明顯已不習(xí)慣中國(guó)高等級(jí)公 路開展的客觀需要，人工打掃粉塵飛揚(yáng)，嚴(yán)峻影 響清洗工人的身體安康，也不可避免 的形成環(huán)境的二次污染 ：公路車輛的高速行進(jìn)對(duì)清洗工人的生命安全形成潛在要挾， 這就需要我有必要敏捷開展清 掃機(jī)械，只要這樣才干滿意敏捷開展的高等級(jí)公路的客 觀需要，使大家日子在潔凈安康的環(huán)境中，這 也是人類二十一世紀(jì)高品質(zhì)日子的必定 需 要。因而對(duì)中國(guó) 地面清潔機(jī) 概略和開發(fā)機(jī)型的討論有著十分重要的含義 16。 從 20世紀(jì) 60 時(shí)代中國(guó)研制出產(chǎn)路面打掃機(jī)械開端（指大型打掃機(jī)的研制），已有 40 多年的出產(chǎn)前史，可是中小型打掃機(jī)的研制開發(fā)則剛剛起步。有關(guān)于發(fā)達(dá)國(guó)家，中 國(guó)地上打掃機(jī)在出售規(guī)劃、技術(shù)水平、打掃作用等方面都存在必定的距離。跟著公共 環(huán)境衛(wèi)生、工廠清洗機(jī)械商場(chǎng)的迅猛開展， 2005 年之后，國(guó)內(nèi)地上打掃機(jī)開端出現(xiàn)疾 速開展的態(tài)勢(shì)。但與國(guó)外比較，國(guó)內(nèi)還停留在商場(chǎng)的初級(jí)開展期間 14。 中國(guó)已逐漸進(jìn)入現(xiàn)代化社會(huì)，陳腐、落后的打掃辦法及設(shè)備， 已不能滿意社會(huì)進(jìn) 步的需要。關(guān)于自動(dòng)化洗地用具，大家常見的是馬路上的洗地車，它能進(jìn)行大面積大 街打掃、作業(yè)功率高，并且節(jié)省人力?？墒牵∶娣e區(qū)域的打掃東西還首要沿襲傳統(tǒng) 手藝洗地東西：掃帚，作業(yè)功率低、打掃作用不行抱負(fù)、糟蹋人力資源。而作業(yè)功率 高的省時(shí)省力的龐然大物洗地車在比方廠區(qū)、居住小區(qū)、機(jī)關(guān)、校園、醫(yī)院、小街冷 巷、走廊等場(chǎng)所，確是英雄無(wú)用武之地。跟著現(xiàn)代日子節(jié)奏的加速及居住面積的增大， 家居地上的打掃作業(yè)也越來(lái)越深重，嚴(yán)峻攪擾了大家的日子。因而急需開發(fā)一種本錢 低、節(jié)省人力物力、打掃作用杰出的習(xí)慣院子、小區(qū)、冷 巷、走廊等小區(qū)域場(chǎng)所的小 型打掃設(shè)備 17。 國(guó)內(nèi) 地面清潔機(jī) 的開展閱歷進(jìn)程如下；第一期間， 20世紀(jì) 60時(shí)代，中國(guó)研制出純 掃式 地面清潔機(jī) ，因純掃式 地面清潔機(jī) 有功用差、質(zhì)量差、外觀差，打掃作用差等缺 點(diǎn)，加之又受限于其時(shí)中國(guó)的體系和其時(shí)城 市環(huán)衛(wèi)部分的經(jīng)濟(jì)狀況，故只要少量大城 市運(yùn)用純掃式 地面清潔機(jī) 。直至 20世紀(jì) 80時(shí)代末，建造部長(zhǎng)沙 建造機(jī)械研討院規(guī)劃出 中國(guó)第一臺(tái)吸掃式 地面清潔機(jī) 。它以其純掃式 地面清潔機(jī) 無(wú)可比拼的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)入中國(guó) 的 大中城市。如今，在中國(guó) 地面清潔機(jī) 商場(chǎng)中，吸掃式 地面清潔機(jī) 占有率為 95%以上 18。第二期間， 20世紀(jì)晚期， 是中國(guó) 地面清潔機(jī) 開展最快的期間， 地面清潔機(jī) 的運(yùn) 用不但從大中城市擴(kuò)展到小城市，高速公路，并且不少企 業(yè)、居民小區(qū)也選用 地面清 潔機(jī) 進(jìn)行路面打掃。商場(chǎng)需要的敏捷脹大，各種類型和各種標(biāo)準(zhǔn)的吸掃式打掃 車不斷 涌現(xiàn)。當(dāng)前，中國(guó) 地面清潔機(jī) 大都為 2t 8t汽車底盤改裝，這種 地面清潔機(jī) 轉(zhuǎn)場(chǎng)速度 快，合適于大面積、 遠(yuǎn)距離打掃，常用于城市主干道、城鄉(xiāng)結(jié)合部、高速公路的路面 打掃作業(yè)。這些年，跟著 地面清潔機(jī) 商場(chǎng)的擴(kuò)展，對(duì) 地面清潔機(jī) 的用戶需要也在發(fā)生 變化，中小全液壓 地面清潔機(jī) 選用單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，油耗低；行進(jìn) 無(wú)級(jí)變速，打掃作 用好，打掃功率高；駕駛室視界 好等長(zhǎng)處，備受用戶喜愛，格外對(duì)錯(cuò)城市大街和非公 路 地面清潔機(jī) 用戶。不少 地面清潔機(jī) 出產(chǎn)公司也開 始 了專 用底盤的中小型全液壓 地面 清潔機(jī) ，多種標(biāo)準(zhǔn)的中小型全液壓 地面清潔機(jī) 投放了商場(chǎng)。第三期間， 2000年之后， 國(guó) 內(nèi)路面打掃商場(chǎng)開端出現(xiàn)疾速開展的態(tài)勢(shì)。長(zhǎng)沙中標(biāo)公司、天津洗地王公司等專業(yè)出 產(chǎn)廠家，均獲 得了較好的開展勢(shì)頭 17。 當(dāng)前，許多國(guó)家研制的清洗機(jī)器人應(yīng)時(shí)而生。日本，美國(guó)，歐洲各大廠商競(jìng)相開 發(fā)，有些商品乃至很超前。例如，有一種具有高效吸塵除灰功用的清洗機(jī)器人，可遙 控也可自主運(yùn)作，能轉(zhuǎn)向，逃避障礙物，有很高的有用價(jià)值，可對(duì)家居、廠礦公司等 地上進(jìn)行清洗，協(xié)助大家從冗雜的勞作中解放出來(lái)。在國(guó)外清洗設(shè)備的擁有率和洗衣 機(jī)簡(jiǎn)直適當(dāng)，乃至要高（有共用洗衣房，專業(yè)洗衣店的原因） 13。在這方面，國(guó)內(nèi)的 研制腳步較慢，可是跟著國(guó)家城市化的進(jìn)程不斷加大和經(jīng)濟(jì)的開展，許多新式的中小 城市正在興起，城市化規(guī)劃不斷擴(kuò)展，現(xiàn)代化的工廠不斷建成，機(jī)關(guān)、小區(qū)、醫(yī)院、 校園和公共場(chǎng)不斷建造機(jī)械化打掃現(xiàn)已變成一種必定，地上的清洗維護(hù)及工廠清洗出 產(chǎn)現(xiàn)已越來(lái)越重要。勞作力本錢的不斷提高，打掃設(shè)備的商場(chǎng)前景日漸 看好 9。 手推式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 本身的扁平結(jié)構(gòu)，極大地方便了手推式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 的 清洗，一些我們平常不容易打掃的地方，對(duì)手推式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 而言，卻可以很輕 松地完成， “三葉蟲 ”誕生于英國(guó)，這是一款問(wèn)世較早但功能強(qiáng)大的吸塵器，如圖 1-2 所示 14。 圖 1-2 “三葉蟲 ” 它內(nèi)部裝有超聲波探測(cè)器，可以迅捷地探測(cè)到障礙物的存在并繞開能夠自由穿梭 清洗，同時(shí)可以自主的設(shè)計(jì)出最優(yōu)行走路線；這款手推式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 能夠分三個(gè) 檔位來(lái)工作：正常、快速和點(diǎn)清理；當(dāng)手推式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 的垃圾盒被垃圾充滿之 后，手推式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 就會(huì)發(fā)出警報(bào)；如果用戶有些地方不需 “三葉蟲 ”打掃， 只要貼上特制的磁帶就能夠限 制手推式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 的打掃范圍。 “三葉蟲 ”的電源 是可充電的，電量充滿之后手推式自動(dòng) 地面清潔機(jī) 大概可以持續(xù)工作 1 個(gè)小時(shí) 14。 4、 發(fā)展趨勢(shì) 自帶電源，小巧輕便，操作簡(jiǎn)單，自主性強(qiáng)，工作環(huán)境為小區(qū)小巷及一些狹窄的 區(qū)域 清掃機(jī)的出現(xiàn)大大的降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，美化了我們的環(huán)境。 但大型的清掃機(jī)不能滿足狹窄街道、居民小區(qū)的使用要求；設(shè)計(jì)一款小型的清掃機(jī)， 要求節(jié)能環(huán)保，能夠在較為狹窄的環(huán)境下工作，該機(jī)能大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作 效率，安全可靠性高?？疾煲酝鍜邫C(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，對(duì)它們結(jié)構(gòu)優(yōu)化和改進(jìn)，研究 設(shè)計(jì)一臺(tái)既能滿足人們需求又能節(jié)能環(huán)保的小型自動(dòng)清掃機(jī)。 審 核 意 見 指導(dǎo)教師評(píng)閱意見 （對(duì)選題情況、研究?jī)?nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評(píng) 閱） 簽字： 年 月 日 教研室主任意見 簽字： 年 月 日 學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見 簽字： 年 月 日 公章： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告要求
開題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。
一、選題依據(jù)
1.論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域；
2.論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值；
3.目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容
1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題；
2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）；
3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。
四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順，較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1.開題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開始后的前四周內(nèi)完成；
2.開題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò)；
3.開題報(bào)告不合格或沒有做開題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯；
4.開題報(bào)告通過(guò)后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師；
5.開題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊(cè)（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打印）。
一、選題依據(jù)
1．論文（設(shè)計(jì)）題目
手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì)
2．研究領(lǐng)域
機(jī)械設(shè)計(jì)
3．論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
理論意義: 傳統(tǒng)的地面清潔是一項(xiàng)比較繁重的工作，一般都會(huì)經(jīng)過(guò)“清掃—吸塵—拖地”三個(gè)環(huán)節(jié)，需要耗費(fèi)較多的人力和時(shí)間。目前正在研究的一些智能清潔裝置，由于瞄準(zhǔn)的都是高端家用市場(chǎng)，其制造、使用以及維護(hù)的成本較高，難以推廣應(yīng)用，而且在市場(chǎng)上已經(jīng)推廣應(yīng)用的清潔裝置往往功能單一，效率較低，在使用時(shí)存在一定的局限性。
應(yīng)用價(jià)值：目前，各式各樣的手推式地面清潔機(jī)越來(lái)越多應(yīng)用于人們的生活中，從事著與人們生活息息相關(guān)的服務(wù)工作，極大地提高和改善了人們的生活質(zhì)量。室內(nèi)智能地面清潔機(jī)就是在這種背景下誕生的一種家庭服務(wù)機(jī)器。在分析已有清潔器械的基礎(chǔ)上，自主研制一種專門用于地面清潔的多功能高效清潔機(jī)，其集合了碎屑垃圾清掃，塵埃顆粒，地面污漬擦洗三大功能，巧妙的將傳統(tǒng)的“清掃—吸塵—拖地”三個(gè)環(huán)節(jié)合為一體，效率高，效果好，能夠減輕清潔工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，彌補(bǔ)了目前市場(chǎng)上清潔裝置不能一步完成清潔的不足，具有一定的使用價(jià)值和應(yīng)用前景。
4．目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
國(guó)外： RC3000是世界上第一臺(tái)能夠自行完成所有家庭地面清潔工作的清潔機(jī)器人，它有光電傳感器和芯片控制，當(dāng)遇到障礙時(shí)，會(huì)隨機(jī)改變一個(gè)角度，然后繼續(xù)直走，直到遇到新的障礙物。后經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，出現(xiàn)兩個(gè)分支：一是以歐美品牌為主的“技術(shù)流”，強(qiáng)調(diào)智能清潔機(jī)的智能程度；二是以智能吸塵器新興國(guó)家日、韓、臺(tái)灣為主的“實(shí)用流”，強(qiáng)調(diào)智能清潔機(jī)的實(shí)際清潔效果。
大致可分為三類：
1） 手推式無(wú)動(dòng)力掃地機(jī) ；
2） 工業(yè)型清潔機(jī)；
3） 家用電動(dòng)掃地機(jī)、吸塵器等。
國(guó)內(nèi)：在國(guó)內(nèi)，各大科研機(jī)構(gòu)和高等院校也都開始自動(dòng)清掃機(jī)的研究。哈爾濱工業(yè)大學(xué)于20世紀(jì)90年代開始致力于這方面的研究，與香港中文大學(xué)合作，聯(lián)合研制開發(fā)出一種全方位移動(dòng)清掃機(jī)器人。浙江大學(xué)于1999年初對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行研究，兩年后便成功研制出國(guó)內(nèi)第一個(gè)具有初步智能的自主吸塵機(jī)器人。雖然我國(guó)研制出的清掃機(jī)在品種規(guī)格上和使用性能上已基本能滿足國(guó)內(nèi)各種需求，但是國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品存在外形單調(diào)、功能單一、操作不方便、清掃效率低等問(wèn)題。
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容
1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題
（1）運(yùn)動(dòng)部件的設(shè)計(jì)及校核，完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項(xiàng)功能
（2）動(dòng)力部件的設(shè)計(jì)及電動(dòng)機(jī)的選擇
（3）萬(wàn)向輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核
（4）主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及軸承的選擇與校核
2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）
（1）論文寫作大綱
1) 整理閱讀相關(guān)資料書籍
2) 確定總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)
3) 進(jìn)行材料的選擇
4) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)類型
5) 動(dòng)力部件的選擇及設(shè)計(jì)
6) 清洗裝置盤刷和滾刷的設(shè)計(jì)
7) 萬(wàn)向輪的設(shè)計(jì)
8) 確定支架結(jié)構(gòu)及尺寸
9) 產(chǎn)品整體分析，評(píng)估其穩(wěn)定性及可行性
（2）設(shè)計(jì)思路
根據(jù)手推式洗地機(jī)清洗作業(yè)的要求，機(jī)器人首先必須具備清洗作業(yè)功能和控制功能，此外手推式洗地機(jī)還必須在地面進(jìn)行和移動(dòng)。
主機(jī)主要由箱體，支撐架，防護(hù)罩，刷子，電機(jī)，齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。使刷子壓緊，產(chǎn)生一定的清洗壓力，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)刷子轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到清洗的目的。
主機(jī)有一懸吊支撐架，其外側(cè)與懸吊系統(tǒng)相連，可調(diào)系統(tǒng)安裝在懸吊支撐架背后，系統(tǒng)可通過(guò)調(diào)節(jié)螺旋漿轉(zhuǎn)速控制清洗力，懸吊支撐架通過(guò)一圓導(dǎo)軌和箱體（其上安裝兩盤兩滾）相連，所有的清洗裝置均安裝在該箱體上，清洗系統(tǒng)由固定在懸吊支撐架上的步進(jìn)電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行以90°為單位的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)橫洗和縱洗的轉(zhuǎn)換。箱體上有兩個(gè)圓盤形清洗刷，盤刷底部都有十二個(gè)清洗液噴射孔，另有兩圓柱形滾刷，在其行走前方有清水噴射孔，并安裝一軟質(zhì)刮水板，以使清洗過(guò)的部位快速風(fēng)干并避免留下來(lái)的清洗液腐蝕地面。箱體上還有一電機(jī)通過(guò)錐形齒輪將轉(zhuǎn)動(dòng)傳到其中一個(gè)盤型清洗刷上，再通過(guò)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給另一盤刷，所以兩盤刷轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，可以達(dá)到更好的清洗效果，圓柱形滾刷是由電機(jī)尾部的軸通過(guò)V帶驅(qū)動(dòng)的。在懸吊支撐架上有防護(hù)罩，防止清洗液四濺。
3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果
首先，在作品設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上完善工程圖，保證其能夠批量生產(chǎn)以及能夠在一個(gè)成人的操作下適應(yīng)各種環(huán)境完成清潔工作，其次，大大地減輕清潔工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，效率高。最終成品能夠得到人們的認(rèn)可及廣泛使用。
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
（1）技術(shù)路線
1） 前期查閱各種資料，了解國(guó)內(nèi)外多功能清掃機(jī)的研究現(xiàn)狀與成果。
2） 運(yùn)用數(shù)學(xué)分析法和調(diào)查法對(duì)行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)及其各子機(jī)構(gòu)的功能總體設(shè)計(jì)。
3） 通過(guò)計(jì)算和調(diào)查確定驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)類型
4） 通過(guò)對(duì)自動(dòng)清掃機(jī)器人運(yùn)作環(huán)境的分析和調(diào)查設(shè)計(jì)合理的運(yùn)行方案和行走方式。
5） 根據(jù)對(duì)前期分析計(jì)算的總結(jié)，設(shè)計(jì)合理的行走機(jī)構(gòu)的零件尺寸。
6） 最終通過(guò)CAD和solidworks來(lái)展示裝配圖和零件圖。
（2）設(shè)計(jì)參數(shù)
要求清潔面積在500-3000平方米。工作效率2600m2/H,各運(yùn)動(dòng)部件的設(shè)計(jì)完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項(xiàng)功能。
考慮到采用人工推的方式進(jìn)行，外形尺寸不適合做的太大，這樣人操作起來(lái)很費(fèi)力，暫定外形尺寸為：1200X1800X1200
2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃
論文題目：手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì)
第1周：了解題目研究的主要內(nèi)容和設(shè)計(jì)路線，查閱有關(guān)文獻(xiàn)
第2周：查閱文獻(xiàn)、閱讀文獻(xiàn)
第3周：閱讀文獻(xiàn)并完成外文文獻(xiàn)翻譯
第4周：撰寫文獻(xiàn)綜述并完成開題報(bào)告
第5周：總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，各子機(jī)構(gòu)的功能總體設(shè)計(jì)，繪制二維總裝配圖草圖
第6周：帶傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項(xiàng)功能
第7周：主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸承的選擇與校核
第8周：動(dòng)力部件的選擇及設(shè)計(jì)
第9周：萬(wàn)向輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核，并繪制二維三維工程圖
第10周：車架部件的設(shè)計(jì)，繪制二維工程圖草圖
第11周：修改并完成二維總裝配圖
第12周：修改并完成各部件二維工程圖
第13周：繪制一個(gè)部件的三維裝配圖，并做爆炸視圖和動(dòng)畫演示
第14周：撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書
第15周：提交論文、圖紙、查重報(bào)告
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
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附：文獻(xiàn)綜述或報(bào)告
手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述
1、前言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市對(duì)環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量要求的不斷提高，各地環(huán)衛(wèi)部門也在不斷提高城市道路清掃作業(yè)機(jī)械化的程度。我國(guó)清掃車行業(yè)歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，產(chǎn)品從單一的純掃式發(fā)展到目前的多種型式；但目前我國(guó)清掃車的水平與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在一定的差距，特別是在產(chǎn)品的可靠性方面。為盡快提高我國(guó)清掃車的水平，縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家清掃車的差距，滿足對(duì)路面清掃作業(yè)的要求，清掃車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)選擇一個(gè)合適的掃路車研究方向[1]。隨著社會(huì)的發(fā)展、進(jìn)步，清掃設(shè)備已不再滿足于單純意義上的吸塵車；而是從多功能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等方面提出更多的要求，來(lái)滿足市場(chǎng)的各種需求。為適應(yīng)市場(chǎng)需求，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)眾多環(huán)衛(wèi)車輛研究機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)廠家在引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，加快了清掃車的資助研發(fā)和生產(chǎn)，推進(jìn)了一大批各具特色、性能優(yōu)良的清掃車。隨著機(jī)電液一體化技術(shù)、數(shù)字化信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的大量采用，我國(guó)清掃車的設(shè)計(jì)和制造水平與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距在逐步縮小[3]。
本設(shè)計(jì)采用的方法是理論設(shè)計(jì)與經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合的方案，所運(yùn)用的資料來(lái)源廣泛，內(nèi)容充足。
2、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
手推式微型清掃機(jī)主要適用于車站、學(xué)校、廣場(chǎng)等人流聚集，垃圾分布散亂的場(chǎng)所。在這些場(chǎng)所里常見一些環(huán)衛(wèi)工人拿著掃把和簸箕進(jìn)行清掃，其工作量大，清掃一次垃圾通常要走很多步，在行走不需要清掃時(shí)兩只手都要提著清掃工具，這是一個(gè)十分耗力的過(guò)程，為了改善環(huán)衛(wèi)工人這種耗力的清掃現(xiàn)狀，筆者設(shè)計(jì)了手推式微型清掃機(jī)，它將掃把和垃圾收集裝置科學(xué)的組合在一起，降低環(huán)衛(wèi)工人不清掃時(shí)的體力消耗，也提高了清掃效率[8]。在國(guó)內(nèi)，各大科研機(jī)構(gòu)和高等院校也都開始自動(dòng)地面清潔機(jī) 的研究。哈爾濱工業(yè)大學(xué)于20世紀(jì)90年代開始致力于這方面的研究，與香港中文大學(xué)合作，聯(lián)合研制開發(fā)出一種全方位移動(dòng)地面清潔機(jī)器人[5]。浙江大學(xué)于1999年初對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行研究，兩年后便成功研制出國(guó)內(nèi)第一個(gè)具有初步智能的自主吸塵機(jī)器人[7]。雖然我國(guó)研制出的地面清潔機(jī) 在品種規(guī)格上和使用性能上已基本能滿足國(guó)內(nèi)各種需求，但是國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品存在外形單調(diào)、功能單一、操作不方便、清洗效率低等問(wèn)題[14]。
3、國(guó)外研究現(xiàn)狀
新型刮板清掃裝置在國(guó)外得到了廣泛應(yīng)用，它主要由金屬刮板、彈性桿和轉(zhuǎn)桿組成。多個(gè)金屬刮板沿輸送帶寬度方向按棋盤形式布置。每個(gè)刮板分別通過(guò)彈性桿與轉(zhuǎn)桿相連。轉(zhuǎn)桿上可裝扭轉(zhuǎn)彈簧或者重錘, 以使刮板對(duì)輸送帶有一定的正壓力。這種清掃裝置比普通的刮板清掃裝鍛效果好[16]。眾所周知, 只有刮板與輸送帶有較低的相對(duì)速度時(shí), 才能達(dá)到最好的清掃效果。對(duì)于蓖子式刮板清掃裝置來(lái)說(shuō), 其相對(duì)速度就等于輸送帶運(yùn)行速度。行速度較低, 以保證刮板鏈與輸送帶有一定的、而且較低的相對(duì)速度。這種清掃裝置, 用在3m/s以上的高帶速下, 清掃強(qiáng)粘性物料效果較好。它的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重。西德和美國(guó)使用一種的轉(zhuǎn)刷式清掃裝置。該裝置的主要部件為轉(zhuǎn)刷, 它由滾子和線束組成。線束一般由尼龍線制成, 它可以沿滾子軸向排列, 也可以呈螺旋線形排列。線束按螺旋線形排列時(shí), 可減輕清掃物對(duì)轉(zhuǎn)刷的污染, 并有利于清掃物的排出。轉(zhuǎn)刷可由主動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng), 也可單獨(dú)設(shè)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力[16]。
德國(guó) Kaercher 公司生產(chǎn)的RC3000是世界上第一臺(tái)能夠自主完成家庭地面打掃工作的清潔手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)[5]，如圖1-1 所示，
圖1-1 德國(guó) Kaercher 公司生產(chǎn)的RC3000
這款手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)的內(nèi)部裝有芯片控制系統(tǒng)以及光電傳感器，一旦手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)在清洗過(guò)程中檢測(cè)到雜物的存在，它就可以隨機(jī)的改變行進(jìn)的方向，繼續(xù)進(jìn)行打掃，一直到打掃工作徹底完成[11]。當(dāng)電源電壓不足時(shí)，它會(huì)自主地返回充電站進(jìn)行充電。在這款手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)的內(nèi)部一共設(shè)置了四種清潔程序，手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)會(huì)根據(jù)環(huán)境的不同來(lái)選擇最合適的程序進(jìn)行打掃[12]。在手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)的內(nèi)部裝有光敏傳感器，當(dāng)手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)打掃到距離樓梯或者臺(tái)階的邊緣很近的時(shí)候，傳感器就可以檢測(cè)到樓梯和臺(tái)階的存在，然后手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)就會(huì)自動(dòng)遠(yuǎn)離，這就避免了手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)可能發(fā)生的跌落以及因跌落造成的損傷。
跟著經(jīng)濟(jì)的開展和社會(huì)進(jìn)步，大家對(duì)生計(jì)質(zhì)量的需要愈來(lái)愈高，交通快捷也越來(lái)越變成社會(huì)開展?的迫切需要，高等級(jí)公路以空前的速度開展，路途的打掃和保潔也越來(lái)越遭到有關(guān)部分的注重，多年?來(lái)構(gòu)成的人工打掃的格式明顯已不習(xí)慣中國(guó)高等級(jí)公路開展的客觀需要，人工打掃粉塵飛揚(yáng)，嚴(yán)峻影?響清洗工人的身體安康，也不可避免的形成環(huán)境的二次污染?：公路車輛的高速行進(jìn)對(duì)清洗工人的生命安全形成潛在要挾，這就需要我有必要敏捷開展清?掃機(jī)械，只要這樣才干滿意敏捷開展的高等級(jí)公路的客觀需要，使大家日子在潔凈安康的環(huán)境中，這?也是人類二十一世紀(jì)高品質(zhì)日子的必定需要。因而對(duì)中國(guó)地面清潔機(jī)概略和開發(fā)機(jī)型的討論有著十分重要的含義[16]。??
從20世紀(jì)60?時(shí)代中國(guó)研制出產(chǎn)路面打掃機(jī)械開端（指大型打掃機(jī)的研制），已有40?多年的出產(chǎn)前史，可是中小型打掃機(jī)的研制開發(fā)則剛剛起步。有關(guān)于發(fā)達(dá)國(guó)家，中國(guó)地上打掃機(jī)在出售規(guī)劃、技術(shù)水平、打掃作用等方面都存在必定的距離。跟著公共環(huán)境衛(wèi)生、工廠清洗機(jī)械商場(chǎng)的迅猛開展，2005?年之后，國(guó)內(nèi)地上打掃機(jī)開端出現(xiàn)疾速開展的態(tài)勢(shì)。但與國(guó)外比較，國(guó)內(nèi)還停留在商場(chǎng)的初級(jí)開展期間?[14]。
中國(guó)已逐漸進(jìn)入現(xiàn)代化社會(huì)，陳腐、落后的打掃辦法及設(shè)備，已不能滿意社會(huì)進(jìn)步的需要。關(guān)于自動(dòng)化洗地用具，大家常見的是馬路上的洗地車，它能進(jìn)行大面積大街打掃、作業(yè)功率高，并且節(jié)省人力?？墒牵∶娣e區(qū)域的打掃東西還首要沿襲傳統(tǒng)手藝洗地東西：掃帚，作業(yè)功率低、打掃作用不行抱負(fù)、糟蹋人力資源。而作業(yè)功率高的省時(shí)省力的龐然大物洗地車在比方廠區(qū)、居住小區(qū)、機(jī)關(guān)、校園、醫(yī)院、小街冷巷、走廊等場(chǎng)所，確是英雄無(wú)用武之地。跟著現(xiàn)代日子節(jié)奏的加速及居住面積的增大，家居地上的打掃作業(yè)也越來(lái)越深重，嚴(yán)峻攪擾了大家的日子。因而急需開發(fā)一種本錢低、節(jié)省人力物力、打掃作用杰出的習(xí)慣院子、小區(qū)、冷巷、走廊等小區(qū)域場(chǎng)所的小型打掃設(shè)備[17]。?
國(guó)內(nèi)地面清潔機(jī)的開展閱歷進(jìn)程如下；第一期間，20世紀(jì)60時(shí)代，中國(guó)研制出純掃式地面清潔機(jī)，因純掃式地面清潔機(jī)有功用差、質(zhì)量差、外觀差，打掃作用差等缺點(diǎn)，加之又受限于其時(shí)中國(guó)的體系和其時(shí)城?市環(huán)衛(wèi)部分的經(jīng)濟(jì)狀況，故只要少量大城市運(yùn)用純掃式地面清潔機(jī)。直至20世紀(jì)80時(shí)代末，建造部長(zhǎng)沙?建造機(jī)械研討院規(guī)劃出中國(guó)第一臺(tái)吸掃式地面清潔機(jī)。它以其純掃式地面清潔機(jī)無(wú)可比拼的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)入中國(guó)的?大中城市。如今，在中國(guó)地面清潔機(jī)商場(chǎng)中，吸掃式地面清潔機(jī)占有率為95%以上[18]。第二期間，20世紀(jì)晚期，?是中國(guó)地面清潔機(jī)開展最快的期間，地面清潔機(jī)的運(yùn)用不但從大中城市擴(kuò)展到小城市，高速公路，并且不少企?業(yè)、居民小區(qū)也選用地面清潔機(jī)進(jìn)行路面打掃。商場(chǎng)需要的敏捷脹大，各種類型和各種標(biāo)準(zhǔn)的吸掃式打掃?車不斷涌現(xiàn)。當(dāng)前，中國(guó)地面清潔機(jī)大都為2t～8t汽車底盤改裝，這種地面清潔機(jī)轉(zhuǎn)場(chǎng)速度快，合適于大面積、?遠(yuǎn)距離打掃，常用于城市主干道、城鄉(xiāng)結(jié)合部、高速公路的路面打掃作業(yè)。這些年，跟著地面清潔機(jī)商場(chǎng)的擴(kuò)展，對(duì)地面清潔機(jī)的用戶需要也在發(fā)生變化，中小全液壓地面清潔機(jī)選用單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，油耗低；行進(jìn)無(wú)級(jí)變速，打掃作用好，打掃功率高；駕駛室視界?好等長(zhǎng)處，備受用戶喜愛，格外對(duì)錯(cuò)城市大街和非公路地面清潔機(jī)用戶。不少地面清潔機(jī)出產(chǎn)公司也開始了專?用底盤的中小型全液壓地面清潔機(jī)，多種標(biāo)準(zhǔn)的中小型全液壓地面清潔機(jī)投放了商場(chǎng)。第三期間，2000年之后，?國(guó)內(nèi)路面打掃商場(chǎng)開端出現(xiàn)疾速開展的態(tài)勢(shì)。長(zhǎng)沙中標(biāo)公司、天津洗地王公司等專業(yè)出產(chǎn)廠家，均獲?得了較好的開展勢(shì)頭[17]。
當(dāng)前，許多國(guó)家研制的清洗機(jī)器人應(yīng)時(shí)而生。日本，美國(guó)，歐洲各大廠商競(jìng)相開發(fā)，有些商品乃至很超前。例如，有一種具有高效吸塵除灰功用的清洗機(jī)器人，可遙控也可自主運(yùn)作，能轉(zhuǎn)向，逃避障礙物，有很高的有用價(jià)值，可對(duì)家居、廠礦公司等地上進(jìn)行清洗，協(xié)助大家從冗雜的勞作中解放出來(lái)。在國(guó)外清洗設(shè)備的擁有率和洗衣機(jī)簡(jiǎn)直適當(dāng)，乃至要高（有共用洗衣房，專業(yè)洗衣店的原因）[13]。在這方面，國(guó)內(nèi)的研制腳步較慢，可是跟著國(guó)家城市化的進(jìn)程不斷加大和經(jīng)濟(jì)的開展，許多新式的中小城市正在興起，城市化規(guī)劃不斷擴(kuò)展，現(xiàn)代化的工廠不斷建成，機(jī)關(guān)、小區(qū)、醫(yī)院、校園和公共場(chǎng)不斷建造機(jī)械化打掃現(xiàn)已變成一種必定，地上的清洗維護(hù)及工廠清洗出產(chǎn)現(xiàn)已越來(lái)越重要。勞作力本錢的不斷提高，打掃設(shè)備的商場(chǎng)前景日漸看好[9]。
手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)本身的扁平結(jié)構(gòu)，極大地方便了手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)的清洗，一些我們平常不容易打掃的地方，對(duì)手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)而言，卻可以很輕松地完成， “三葉蟲”誕生于英國(guó)，這是一款問(wèn)世較早但功能強(qiáng)大的吸塵器，如圖1-2所示[14]。
圖1-2 “三葉蟲”
它內(nèi)部裝有超聲波探測(cè)器，可以迅捷地探測(cè)到障礙物的存在并繞開能夠自由穿梭清洗，同時(shí)可以自主的設(shè)計(jì)出最優(yōu)行走路線；這款手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)能夠分三個(gè)檔位來(lái)工作：正常、快速和點(diǎn)清理；當(dāng)手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)的垃圾盒被垃圾充滿之后，手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)就會(huì)發(fā)出警報(bào)；如果用戶有些地方不需 “三葉蟲”打掃，只要貼上特制的磁帶就能夠限制手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)的打掃范圍。“三葉蟲”的電源是可充電的，電量充滿之后手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)大概可以持續(xù)工作1個(gè)小時(shí)[14]。
4、 發(fā)展趨勢(shì)
自帶電源，小巧輕便，操作簡(jiǎn)單，自主性強(qiáng)，工作環(huán)境為小區(qū)小巷及一些狹窄的區(qū)域?清掃機(jī)的出現(xiàn)大大的降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，美化了我們的環(huán)境。但大型的清掃機(jī)不能滿足狹窄街道、居民小區(qū)的使用要求；設(shè)計(jì)一款小型的清掃機(jī)，要求節(jié)能環(huán)保，能夠在較為狹窄的環(huán)境下工作，該機(jī)能大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，安全可靠性高?？疾煲酝鍜邫C(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，對(duì)它們結(jié)構(gòu)優(yōu)化和改進(jìn)，研究設(shè)計(jì)一臺(tái)既能滿足人們需求又能節(jié)能環(huán)保的小型自動(dòng)清掃機(jī)。
審 核 意 見
指導(dǎo)教師評(píng)閱意見（對(duì)選題情況、研究?jī)?nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評(píng)閱）
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教研室主任意見
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