摘要：近些年来，空调的广泛应用，一方面给人们的生活带来具大方便，但是另一方面也使大多数人越来越依赖空调，使空调的数量以及功能不断完善，应用范围更加的广泛，种类更加的多样化。但是长期使用空调会对人的身体造成伤害，并且空调管道内积累的粉尘也会影响人的呼吸系统。管道清理机器人是根据空调管道发展而来的，主要目的是为了清洗管道内的细菌等物质，但是现有的通风管道清理机器人的清理效率较低，管道适应性效能较差。所以必须根据现有情况，根据各个工作原理去研究新型管道清理机器人，并对结构进行优化，以适应现代空调发展的要求。
关键词：空调；通风管道；机器人设计
随着经济社会的发展，许多房屋内中央空调的应用也越来越广泛。技术的更新对于中央空调来说，也扩大了其应用范围，不仅仅在商场中，而且在居民楼中，使其受到越来越多人的喜欢，但是长期使用中央空调会在管道内形成大量的累积病菌等污染物，对人体的身体造成严重的伤害。而且空调的管道通风较差，并且人工清理的难度较大，长期积累的粉尘会对呼吸系统产生重要的影响。管道清理机器人（如图1）可以代替人工解决管道清理所面临的诸多问题，及时对管道进行清理，降低对人体的威胁。
图1 空调清理机器人
一、机器人的结构组成及工作原理
（一）机器人的结构组成
机器人的结构组成可按功能分为清理机构，行走机构，调节机构，辅助行走机构等六个模块。大多数机器人的动力由于内部的电机提供，但是电机需要及时充电，并且来维持机器人的日常行走。大多数的电机通过传动机构将动力传给驱动轮，从而能够保持机器人的行走。机器人的行走需要各个模块，各个结构之间相互配合，将动力进行传书，并且在行走的过程中与清洁机构相互连接，共同辅助，控制单元控制机器人的行走及其清理工作，所以说搁个控制单元对机器人的正常运行起着重要的作用，需要及时进行维护，防止出现差错。
（二）行走机构工作原理
机器人的行走机构由驱动轮组成，驱动轮对于行走起着重要的作用，并且由于结构对称性，在每个方面都有所分布。机器人的行走主要是螺母通过弹簧推动滑块的移动，从而支撑机器人实现本体行走，使机器人能够适应不同的情况，由于大部分的机器人在管道中行走时需要对管道各个部分进行清洁，所以需要螺母具有良好的性能，能够支撑机器人的腿部，实现长时间行走，并且能够保持大量的电量，减少电量的损耗。
（三）清理机构工作原理
对于管道机器人来说，其主要工作是进行清理，保持管道的清洁程度，使其能够通风。大部分的清理机器人毛刷，与毛刷杆通过螺纹进行连接。毛刷对管道进行清洁，并通过弹簧与支架十期扩大清洁的范围，使毛刷能够随时进行变形，同时大部分毛刷是靠电机带动主轴旋转，为毛刷提供电力，从而实现整个清洁机构的运转。对于工作人员来说，还需要对毛刷进行及时的更替，因为大部分毛刷在清理的过程中易感染病菌，如果不及时进行更换的话，清理的管道也不会像原来那样干净，会带有病菌的残留。
二、清理机构的优化
清理机构是机器人的主要工作机构，传统的管道清理机器人由于受到各个条件所限制，在某些方面出现较多的故障，所以需要利用新型技术，对机器人的清理机构进行优化，需要设计人员对机器人的驱动轮与清理机构相连接。使其能够在工作时利用驱动轮推动。机器人能够自主进行清洁。从而减少机器人变径带来的误差，对清理机构进行尺寸优化。对于机器人的清理结构来说，需要工程技术人员分析各个函数之间，变量之间的关系，从而建立有效的函数分析。通过分析内外径与清理结构毛刷（如图2）半径之间的变量关系，从而使目标进行优化，大大提高机器人运行的效率，从而提高机器人的清洁程度。
图2 清理毛刷
三、机器人系统总体结构设计
空调清理机器人有水位传感器，水箱电机清理毛刷等各个机器组成。其中需要各个电机系统之间相互配合，减少空调能耗。由于空调中散热机器散热较快，对于空调管道来说，也容易受到散热机器的影响。所以说通过辅助空调冷凝器散热来减少空调的耗能。同时也需要机器人在散热，机器中能够保持正常的运转效率。所以主要是通过空调的散热机器中的制冷器来进行调节，通过节流阀节流以后，则成为低温低压的液体。
对于机器人总体设计结构来说，点击主要为机器人的正常运转提供电力，然后通过继电器交电流进行传输，是空调各个系统成为一个密闭的系统，制冷剂在系统中也不断循环的流动，发生状态变化，与外界进行热量交流。在设计师进行设计的过程中，也应该考虑总体之间的相互联系。各个部分都是为空调管道清理机器人的正常运行提供相应的基础，在设计师也应该对毛刷的稳定性以及运行效率进行提高，使得毛刷能够在运行时，加大清洁的面积及清洁程度，通过水位传感器将电流进行传输，通过气泵来提高毛刷的运行效率。
本设计主要通过机器人内部的相互联系，烯结构之间的配合，来解决空调管道风机表面附着许多灰尘垃圾的问题，从而提升散热效率，减少能源的损耗，达到节能的目的。空调清理机器人将空调运转时产生的冷凝水收集起来，加以充分利用，充份利用了水资源，缓解了水资源短缺的局面，空调清理机器人使用低功率设备，在很大程度上减少了用电，从各个方面减少了人力，物力，财力等资源，使空调清理机器人简单便捷，方便使用。
综上所述，随着中央空调的广泛应用，在空调广泛应用的过程中，也容易出现粉尘的堆积，危害人体的身体健康。对于空调清理也成为人们日渐关注的一个话题。在空调清理的过程中，也应该对机器人的内部结构进行分析，从而改变传统机器人运行效率不高，清洁程度较低的现状。大大提高机器人的普遍适用性，使空调管道的清洁程度得到广泛提高，同时对于我国空调清理机器人来说，也是一个质的提升，改善人体的身体健康。
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论文作者:杨天付
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签：机器人论文; 空调论文; 管道论文; 毛刷论文; 机构论文; 清洁论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第13期论文;