大學生創(chuàng)新活動計劃項目結題申請表20090601

1、 大學生創(chuàng)新活動計劃項目結題申請表 項目編號： B-8906-11-01010 項目名稱： 光伏電池板組的除塵清洗機器人 項目負責人： 徐嘉俊 項目組成員： 劉培雯 李國昊 龔馳宇 項目所在學院： 機械工程學院 實際起止日期： 2011 年 6 月至 2012 年 5 月大學生創(chuàng)新活動計劃領導小組二八年二月制定創(chuàng)新計劃項目的創(chuàng)新點與特色一.以前的清洗裝置大多只能在一塊板上進行，如果需要清潔多塊板，就需要造多個清洗裝置，這樣非常地浪費資源，如果是人工清洗的話，又不科學，不能執(zhí)行科學發(fā)展觀，太陽能板有時在高處，清洗人員會有摔落的危險，并且人員清洗會有誤差，并且不能隨時地清洗，很不方便。如果能設計一

2、個太陽能板清潔機器人，能夠在多塊板之間進行清洗，節(jié)省了人力與為資源，這是非常好的一件利國利民的事情。二能形成密閉清洗室，無水漬往下流，保證太陽能板表面無水漬殘留。三.在未來，可以使用多個此種機器人，架構一個機器人集群控制網絡，并進行實時監(jiān)控。在開展創(chuàng)新活動計劃過程中的體會與收獲一通過我們成員的平時課堂上知識的積累和尋求老師或者有過類似實踐經驗同學的幫助，我們將PLC的一個最重要的模塊（電機加減速）的編程任務完成了，由于我們都是機械工程學院的同學，所以我們在控制編程或者PLC這方面都不是特別在行，在研究或者探討的過程中遇到了不小的阻礙，我們通過指導老師的幫助了解到編程并不能一蹴而就，所以我們去回

3、顧了大一時候的C語言，把一些幾乎快遺忘的只是找了回來，經歷比較長的時間我們差不多了解到了PLC的精髓，雖然過程比較漫長，不過經過了以上的這些過程才讓我們真正的在控制編程上更上了一個臺階。二然后說一下機械方面，我們有較多的同學都在機械制圖的軟件應用上頗有心得，當然我們也充分的利用了我們周邊的資源，通過熱心同學的輔導以及我們自己從圖書館借自學書的努力之下，基本可以熟悉的應用UG，solidworks等大型工程制圖軟件，這不但對我們的創(chuàng)新實驗有很大的幫助，而且對我們未來的就業(yè)工作我相信也有很大的正面作用。三在這個學期我們恰好也修讀了互換性這門學科，當然我們的班主任相當負責的把每個知識點都講的十分清楚

4、，這對我們幾個組員來說無疑是一個大好消息，因為在實際出圖紙的時候一定會遇到如何選擇公差帶代號，如何決定要怎么樣選擇粗糙度表面精度等等的各類實際加工會遇到的問題。我們依仗著這個優(yōu)勢在圖紙的標注上并沒有花去太多的時間，通過班主任的幫助還有幾位提前休的同學的經驗我們自認為還基本能夠滿足平時的加工需求，由于我們的預算有限，所以在一些不是非常重要的表面或者接觸面都用了精度比較低的加工要求。四總而言之，這次的創(chuàng)新實驗對我們來說是一種歷練，從一定層面上鍛煉了我們自學能力，讓我們收獲良多。項目實施進展情況一我們在機械部件選型時的計算考慮到以下的情況：絲杠選型計算技術要求：絲杠軸向工作載荷F=120N，軸向工作

5、速度0.01m/s，行程L=150mm，計算過程：1、牙型、材料2、許用應力按接觸疲勞強度選型及校核二清洗直流電機選型計算技術要求：清洗滾刷的圓周力F=20N，帶速v=4m/s，滾刷直徑D=100mm*計算過程：1、由已知條件計算滾刷軸的輸出功率2、計算電動機輸出功率3、選用一般用途的ZY系列直流永磁電動機三帶輪選型計算技術要求：設計梯形齒同步帶傳動。電動機型號90ZY23，其額定功率P=108W。額定轉速 ，傳動比i=1，軸間距約為110mm。每天工作按16h計。*計算過程：1、設計功率Pd2、選定帶型和節(jié)距3、結構尺寸包括帶輪的最小齒數(shù)帶輪，節(jié)圓直徑，帶長及其齒數(shù)，帶輪嚙合齒數(shù)，所需帶寬四

6、軸承選型計算技術要求：根據清洗軸的轉速要求，選用深溝球軸承，軸承轉速n為300r/min。軸承所受徑向載荷為10N，軸承不受軸向載荷。計算過程：滾動軸承的尺寸選擇按額定動載荷選擇軸承尺寸。軸承的預期壽命和轉速n均已知，基本額定動載荷的計算式為：其中，當量動載荷按下式計算：五步進電機選用決定步距角的因素步進電機的選型計算系統(tǒng)的概念要求及已知系數(shù)（1）脈沖當量0.02mm （2）X、Y軸最大進給速度10mm/min（3）由初選絲杠，得絲杠的導程0.4mm，絲杠 公稱直徑6.5mm，由結構圖得X向長100mm，Y向長1000mm（4）估計清洗機構總質量預估為0.8kg（5）X向內殼體部件總質量預估為

7、0.3kg六步進電機的選型計算1、 步進電機步距角選擇2、等效轉動慣量計算3、等效負載轉矩計算4、起動轉矩七中斷指令S7-200 PLC的STEP7-Micro/WIN編程軟件自動在中斷程序結尾添加了無條件中斷返回指令，不需要用戶再在程序末尾添加。八高速脈沖輸出指令九步進電機加減速控制十高速計數(shù)器定義指令十一.高速計數(shù)器指令項目負責人簽名：年 月 日項目組成員簽名：年 月 日指導教師意見： 指導教師簽名：年 月 日二、項目結題提交的研究報告、研究成果、實物等資料名稱（列目錄）1.專利申請一篇2.發(fā)表論文1篇 （杭魯濱第一作者）3.裝配圖紙一套，plc一個模塊的編程一套并上機調試成功三、經費支出情況本項目總經費： 1000