中央空调风管清洗机器人电气部分的设计与研究

中央空调风管清洗机器人电气部分的设计与研究

摘要：中央空调现在已经成为了人类不可或缺的蒙电，在人们享受中央空调带来的舒履感觉的同时中央空谓的清洁已经成为了不得不重视的工作，本文就是以中央空调风管清洗机器人的电气年分为研究内客，被校创系统主要由上住机控到中很、解码器模块、功率驱动模块、信号传场线路，传感器监涮模决、机构拭行模块以及电源模决等组成，文中对每一个模决进行了具体的分析。

关键词：中央空调风道清洗

一、概述

随着人们生活水平的提高，微弱的中央空气逐渐进入人们的视野。由于中央空调的特殊性，特别是其风道不同于普通家用空调，其相对狭窄，不易清洗。如果中央空调的风道长期不清洁，会给其工作效率和人体呼吸健康带来危害：因此，中央空调清洗机器人控制系统的研究与实现具有一定的价值和意义。一套完整的中央空调清洗设备主要由必要的硬件设备、软件控制系统和清洗机器人组成。它们有机地结合在一起完成清洁任务。下图为一般清洗机器人系统应急图。

二、清洗机器人电气部分的研究

(一)驱动电灰的选择管道机器人移动载体的驱动方式有：电机驱动、液压驱动，气压驱动、压电驱动和电型驱动等方式：考虑到该管道机器人工作在密闭的空调风管内，环境复杂、在工作时要根据具体情况实现前进、后退、加速、减速和原地转弯等各种远动，而液压与气压驱动方式需要配有动力源、输返回路等辅助设备，结构复杂.实现困难.相反电机驱动较容易实现调速控制.操作方便且设计尺寸能够达到要求：所以本机器人的移动载体采用电动驱动方式综合对比几种电机的特点，管道机器人移动载体的驱动电机采用了直流电机的驱动方式比如德回德思科生产的GR42040有刷直流电机，他的额定电压为24V.额定转速为3100转，额定电流为1.2A.启动电流为5.68A，空载转遗为3800转，重量为900克

(二)上位机控制中心主要由软件实现。主要包括图像采集部分、处理信号采集部分、串口通信部分、数据分析处理部分和接口控制部分。图像信号的采集主要与软件程序、计算机、图像采集卡、信号传输线和摄像机相结合。信号传输线包括：C机到下位计算机信号线;以及摄像机信号线到PC机的图像采集卡;

PC机至下位机的综合线路采用标准s-232牛磨砂线，可根据需要延长多条hs-232信号线，但总长度不大于5m的信号传输质量会随着线路的增加而降低。摄像机至C机图像采集卡的信号线采用hj45以太网双绞线和大容量信号连接器相结合。

无需专用线的理由视频传输是图像信号传输的基础上的高性价比.RJ45以太网双垄，以满足成本相对纸。

(三)设计了下位机控制系统，下位机是直接控制设备以获取设备状态的计算机。通用的是P1.C/单片机。由上位机发送的命令将传递给下一台计算机。下位计算机根据上位机的命令将所述命令转换为相应的信号来控制所述装置。因此，本控制系统的设计就是选择一台单片机.(4)本设计选用了MMCROCHIP的PICI6F877A单片机。该芯片有40块卡，分为A、B、C、D和E五个接口。每个端口都可以作为数字/0端口，其中6，C7是中间端口通信模块的通信功能接口，设计中采用了接口，输出电压为5V。

20mA的输出电流。除了芯片的基本功能还包括PWM模块，A / d转换模块。基本电路，振荡器选货的12MHz;外围手动复位按钮;功率转化选择l2V的7805，使用用于所述微控制器的标准5V输出。 7805可承受18V的最大电压。为了使7805更稳定可靠的工作。增加了它的鳍。要下位机和上位机进行通信，必须先选择通信接口。设计初到给出可用四个通讯接口较为全面的分析RS232RS485以太网无线ZigBee的4钟，其中一半RS485端口，用于多机通信网络，CAN的用于网络应用程序，控制的复杂性。要求严格控制。紫蜂：不适合管无线信号传播公园，这个信号被容易地屏蔽。 RS232是一个合适的控制站升，成本低的优点，容易实现控制电路，容易在这种情况下设计用于要求不高串行信道来维持。并且l是控制的升，为了减少最终选定RS232串行端口的成本。

(四) 功率采集驱动部分的功率驱动部分主要驱动和控制特定的执行器。包括机器人左右履带电机、工业吸尘器、清洁刷、照明灯等动力部件，履带电机由30W的24V直流无差减速电机驱动，两组电机供电60W，变速箱通过斜面后输出转速300r/min齿轮和履带轮，车辆终于开得慢了。利用光耦(本设计所用光根型号为p621)分离控制信号，光耦输出端与自由皮带电机连接，光耦输入端的串联电阻(其保护功能)与单片机的信号输出端相连：具体工作过程：解码程序接收到驱动指令时，输出端的CL、C2引线刷处于高纸状态或低-高状态，爬升带电机实现相应的正反转动作。

(五)供给模块分为两个部分。电力驱动电源的信号功率部分的一部分。信号功率使用变压器通过变压器220AC-l4VDC，然后通过一个整流桥过滤电关闭，则处理是稳定的DC，然后由LM317电压调节器，一个稳定的直流共l2V的到微控制器的最终输出。采用了大量的工作十月变压器220V-24V / 220V，12V驱动电源。功率00W(至少两个大于所述电动机的驱动轨道的总功率)。功率整流桥和滤波电容器后，电源被直接供给图辛元件。

三、总结与分析

此设计使用PC和下位机的组合。在对下位机进行分析的过程中，选择单片机和通信介质端口，描述下位机的通信策略，并介绍了功率驱动模块和电源模块。