手推式地面扫地机器人的设计

第1章前言随着科技的发展，室内环境污染问题日益突出，许多新型的清洁设备被广泛使用，为人们的日常带来方便，并且有助于提升人们的生存质量。为此，一种新型的家居清洁设备室内智能扫地机器人也随之问世。当今信息时代，由于科技的发展，人类的日常生活质量获得了显著提高，然而，同时，由于工作压力的增强，很多人都无法承受日常的家务劳动。此时，一台多功能的垃圾收集器就成为了您解决这一问题的完美选择。它既适合在家里，又适合在办公楼和一些小型的休闲场合，它还能够收集各种小型的垃圾，比如烟头、果壳、纸张等。经历了漫长的劳动，每天早晨，本次总是带着沉重的负担走进房间，但是，如果能够拥有一辆专业的室内环境清洁车，那么，即使在最艰苦的日子，也能够轻松完成卫生清理任务，将房间变得整整齐齐，令人欣喜若狂。这篇论文讨论了如何在家中使用环境友好的清洁用品。选题的研究现状2004年，英国首次制造出第一台扫地机，这标志着扫地机的诞生，并且这一技术的普及和使用持续到现代。日本、美国、德国、英国等国也纷纷投入到扫地机的研制中，以满足日益增长的需求。如今，国际上的扫地机技术正在持续改善，以满足日益增长的需求。国外扫地机现状：外国扫地机拥有悠久的历史，其基础零部件的可靠性极高，使其在可靠性方面远超国内产品。此外，它们也采用了最新的电子技术，并采用有线和无线遥控，以满足不断变化的环境需求。随着技术的不断进步，日立、松下、三星等全球知名企业已经在扫地机器人的研发上取得了重大突破，他们的智能吸尘机器人已经成为当今市场的主流。国内扫地机现状：随着技术的不断进步，越来越多的企业、学术团体以及政府部门正在大力投入到自动化清洁领域，其中哈尔滨工业大学尤其值得一提，它从20世纪90年代起，就已经与香港中文大学展开了深入的合作，共同推进了一种新型的全方位移动清洁机械。浙江大学的科学家们在1999年初开始了一项重大的技术突破，他们的努力最终取得了巨大的成果，他们成功开发了中国第一台拥有初级智能的自动吸尘机器人。尽管中国的扫地机技术取得了长足的发展，它们的型号、功能、操控都更加简易，而且还可以提供更高的清洁效果。跟着经济的开展和社会进步，大家对生计质量的需要愈来愈高，交通快捷也越来越变成社会开展

的迫切需要，高等级公路以空前的速度开展，路途的打扫和保洁也越来越遭到有关部分的注重，多年

来构成的人工打扫的格式明显已不习惯中国高等级公路开展的客观需要，人工打扫粉尘飞扬，严峻影

响清洁工人的身体安康，也不可避免的形成环境的二次污染

：公路车辆的高速行进对清洁工人的生命安全形成潜在要挟，这就需要我有必要敏捷开展清

扫机械，只要这样才干满意敏捷开展的高等级公路的客观需要，使大家日子在洁净安康的环境中，这

也是人类二十一世纪高品质日子的必定需要。因而对中国打扫车概略和开发机型的讨论有着十分重要的含义

自20世纪60年代以来，我国一直致力于大型和中小型打扫机的研究和生产，但这一进程仍处在初级阶段。相比其他国度，我国的地表清洁设备的销量、技能、清洁效果仍然落后。随着2005年以来，全球范围内的公共环境卫生和工业清洁设备的快速发展，中国的地面清洁设备也迎来了快速发展的时代。然而，相比于其他发达，中国仍处在发展的起步阶段。

随着中国迈向现代化，传统的清扫方式和技术无法适应当今的发展。因此，推广使用先进的清扫工具和技术成为了当务之急。其中，最为普遍的清扫工具就是在道路两旁的清洁工，这种工具可以实现快速、有效的清扫管理工作，同时也可以减少劳动强度。尽管现代科技发展，但仍有许多区域需要更先进的清扫工具来保持卫生。例如，现代的智能清扫工具，如智能清扫车，能够提供更快的清扫效果，节约更多的劳动力。相对于传统的清扫工具，智能清扫工具更适合工厂区、社区、学校、医院、商店和公共区域。随着现代生活方式不断变化和城市规模不断扩张，清扫管理工作变得更为繁琐，给都市环境保护带来不少困难。为此，有必要研制一种成本较低、能够有效减少清扫工作量、并且能够在各种社会空间中取得良好效果，如庭园、街道、楼梯口、走道等。

1.2国内外研讨现状

在中国，第一阶段的工业发展是在20世纪60年代，当时中国R&D了一种叫做纯扫描的工具。然而，由于它的性能不佳、质量低劣、外形不美观，以及它的清洁效果不佳，再加上当时中国的政治结构以及当地的经济情况，所以仅在少数大型城镇中使用这种工具。80年代初，湖南省的一家机构制定了中国第一台全自动清洁工具。由于这种清洁工具的独特性能，大中城市杂志将这款工具列入了大中城市杂志。如今，这种清洁工具的市场份额已经超过95%。在第二期，中国的清洁工作取得了长足的发展，清洁工作的使用范围已经从中国的主流大中城市拓宽至低中档的地方，甚至连高速公路上的建筑物、住宅楼都采用了清洁工作。随着商店对清洁工作的日益增长，越来越多的清洁工作使用了多样化的清洁工具。随着技术的进步，中国的清洁工具已经从2t~8t的低重量型号发展到了更加先进的技术，它们能够迅速地完成广泛的清洁任务，特别是在城镇、农村和高速公路上的清洁工程中更加出色。随着市场的发展，消费者的需求发生了巨大的改变，因此，许多人开始选择使用单台发动机传动的中型、大型、轻型、重型、多型、智能型的全液压清洁车。它们具有节能、操控性能优越、清洁效果显著、驾驶室宽敞、安装简单、操控灵活，特别适合城市大街及其他道路清洁工。随着技术的进步，越来越多的清洁工厂都推出了各种各样的中小型全液压清洁工具，这些工具都采用特定的底座，并且已经在市场上得到广泛的应用。特别是在第三阶段，从2000年起，本次的清洁市场发生了迅猛的变化。近年来，长沙中标公司、天津扫地王公司以及三一重工股份有限公司等公司都在努力推动路面清洁设备的发展，他们的努力不仅带动了行业的发展，还为消费者提供更多的选择。目前，本次的路面清洁设备的型号、性能以及使用寿命都可以完全满足消费者的需求，标准可以达到2t至8t不等。相对于其他地区，中国的大众消费市场规模相对较小，而且产品数量和质量都相对落后。

随着科技的不断发展，许多国家都在努力推动清洁技术的创新。日本、美国和欧洲的企业纷纷投入到这一领域，甚至已经取得了非凡的成就。比如，一种拥有强劲的吸尘和去灰功能的清洁机器人，它既可以远程操纵，又可以独立操作，还能够躲闪任何障碍，它的实际使用价值极其显著，不仅适合于家庭、工业园区和企业，还能够帮助工人们摆脱繁琐的工作。随着时间的推移，许多新型的城镇都在发展，许多工业也日益发达。因此，使用先进的清洁技术对于保持环境卫生非常重要。尽管目前本次的技术水平还没有达到发达国家的水平，但随着时间的推移，本次相信本次一定能够更好地保持环境卫生。随着工资水平的持续改善，清洁工具的市场需求也越来越乐观。由于其扁平的结构，室内环保清洁车能够更加有效地清洁空间，尤其是那些本次日常难以清理的区域，它们的清洁效果更加显著，如图1-2.所示。图1-1RC3000和充电站图1-2RC3000清洁工作图“三叶虫”，一款英国制造的高性价比的吸尘器，具备先进的技术，其中包括超声波探测技术，可以检测到周围的杂草、灰尘等，从而实现高效的洁净净化。“三叶虫”》则拥有三个档位，即正常、快速、点清除，而且一旦垃圾箱中的杂草堆积过多，“三叶虫”还将发出警报，提醒使用者及时处置，从而确保洁净质量得到改善。通过安装“三叶虫”专用的磁带，本次可以有效地控制“三叶虫”的使用范围，并且它的电池容量足够，使得1个小时的使用寿命足以让“三叶虫”的使用者受益。图1-3伊莱克斯的“三叶虫”2002年9月，“Roomba”在美国上市，它的重量仅2千克，直径30英寸[2]，却具备了极强的自动化功能，可以轻松地将房间内的每一个角落的垃圾彻底清理干净。“Roomba”的打扫速度虽然不算快，但是效果却非常出色。在主人离开之前，可以让“Roomba”的室内环保清洁车自动运行，一旦清洁工作完成，它就会自动断开电源，进入待机状态，如图1-4所示：图1-4美国“Roomba”清洁室内环保清洁车国内现状：1999浙江大学机械电子研究所于2003年首次尝试研制出一种新型的智能化的室内环境清扫用品[1]，两年后，该产品终于实现了中国第一台拥有初级智能的自动化吸尘器，并且得到苏州TEK公司的大力支持，使得该产品的自动化水平得以大幅度改善。在开始使用室内环保清洁车之前，必须对周围的洁净状况进行检查，确定最佳的清洁时机；接着，根据检查结果，精确设置最佳的清洁路线；最终，该设备将自动返回充电站，实现节能减排。由于该设备正处于更新换代阶段，目前尚未推向市场。随着技术的不断发展，KV8在国内市场上受到越来越多消费者的青睐，它具备防摔、自动清洁等功能，而且售价实惠。然而，由于缺乏充电设施，kv8仍然需要依赖于专业的技术来实现充电。科沃斯在国内的清洁设备领域享誉盛誉，每年的销售额达3台，其中2台来自科沃斯。科沃斯采用了先进的涡轮增压技术，大大改善了其运行效率，为消费者带来更加舒适的洁净，同时也确保了其在清洁洁净时的性能。该室内环境清扫用品可以根据需要进行调整，并且拥有多种安全措施，包括防止意外冲击和摔倒。此外，它还可以提前进行预约和定期充电，使得它更加高效。图1-5科沃斯扫地室内环保清洁车1.3研究的目的和意义随着时代的进步，现代化的生活方式和高强度的劳动都给本次带来了巨大的挑战。因此，许多人都希望能够每日都能够享受到舒适的家居洁净，而清洁室内的环保清洁车正是满足他们的需求。随着技术的不断发展，现在市面上的室内环境清洁机的品牌和性能都有所提升，然而，其售价却相对高昂。因此，本次期待着采取有效措施，将其制造成为一种经济实惠的选择，让它走近每个家庭。1.4设计的重点和难点本文主要是对清洁车的结构进行设计和材料的计算。关于清洁室内环保清洁车清洁机构的设计是本次设计当中的重点，本文需要介绍室内环保清洁车的各种功能以及实现该功能的原理。第2章室内环保清洁车的结构设计室内环保清洁车由2大部分组成，即控制系统、机械部分、外壳、毛刷、电机、电池和其他附属设备，其中，控制系统负责控制清洁过程，而机械部分则负责驱动轮、万向轮、塑料底盘等，这些设备的安装，可以使清洁过程更加高效、可靠。21室内环保清洁车的结构组成（1）行走驱动轮，这部分作为室内环保清洁车的移动机构（如图2-2），功能就是让室内环保清洁车在平面上可以自由的行走，本次设计的清洁车由于没有动力，所以需要人工进行推移清扫，故根据人体工学，设计了高度适合的推杆。图2-2室内环保清洁机器人（2）当室内环保清洁车运行时，电机会自动启动，并带动两个滚刷旋转，其中一个会向右旋转，另一个会向左旋转，这样就可以将垃圾和灰尘有效地集中到吸尘器的吸风口，从而达到清洁的目的。（3）通过高效的风扇运动，吸尘机构能够将垃圾和灰尘有效地吸入垃圾桶，从而达到清洁环境的目的。（4）经过前面两个步骤的清扫，大部分垃圾已经被彻底清理掉，但仍然存在一些微小的灰尘，此时，安装在室内环保清洁车底部的滚轮就可以开始清扫，3重结构可以确保清扫的高效性。1-万向轮2-扫刷3-滚轮4-集尘盒5-风机图2-3室内环保清洁车的组成机构移动机构是一种用于室内清洁的设备，它的整个机身都可以移动。由于本次的研究重点是室内清洁，因此本次选择了轮式结构。本次采用轮式结构的室内环保清洁车，其轮系一般由三轮、四轮、六轮组成，但由于其尺寸较小，只需三个轮子便可实现轻松移动。为了更好地操作室内环境，本次选择了使用三轮驱动。为了让它能够正确地操作，本次使用了差速传感器。本次的设备配备了3个轮胎，其中两个轮子被安装了支架。如果需要调整位置，本次可以使用手柄操作，或者使用遥控器。通过这种方式，本次可以让清洁设备进行调整。2.2工作原理为了让室内环保清洁车能够顺利完成其打扫任务，除了它本身的设备外，还在其机体上安装了许多功能模块，这些模块的协同配合，使得室内环保清洁车能够更加高效地完成其打扫任务。CPU是室内环保清洁车的核心，它能够接收来自主人的指令，并将其转化为可执行的操作，从而使得室内环保清洁车能够正常运行。室内环保清洁车工作流程如下：通过按压机器人上部分的开启开关，来把室内环保清洁车打开，使室内环保清洁车进入工作状态。室内环保清洁车开始打扫之后，需要工人进行推移，来实现室内全方位的清扫。当需要转向时，由工人操作推杆进行转向。第3章室内环保清洁车具体计算在清洁工作中，电机是主要的驱动装置，它通过动力蓄电池提供能量，并通过皮带轮传递给扫地机、滚筒和水泵，从而实现清洁作业。为了更好地实现这一目标，本次将对蓄电池和电机的选择进行详细的分析。3.1蓄电池的选择动能锂离子电池对于清洁工具来说至关重要，它们的性能决定了清洁工具的效果。为了让清洁工具的效果更好，本次必须研制更优质的动能锂离子电池，它们的能效更好，更耐久，更经济。当前，电动汽车领域中常见的动能锂离子电池分别为铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、钠硫电池、锂离子电池、飞轮锂离子电池和燃油锂离子电池。为了满足电动特殊需求，本次建议采用铅酸电池和锂离子电池。这样做既能保证电动特殊需求的实现，又能降低成本。通过本次研究，本次将深入探讨两种动力电池的特点和优劣势：1、铅酸动力电池铅酸电池在电动汽车应用领域中被应用，因为它们具备良好的可靠性、容易获取的原材料以及廉价的售卖。尽管铅酸电池的动力性能与电动汽车相当，但由于铅酸电池的能效水平相对较低，因此在电动汽车行业中的应用受到限制。此外，铅酸电池的循环使用寿命很长，而且由于铅酸电池的重金属含量很大，因此在电动汽车方面的应用受到限制。铅酸蓄电池的报废可能导致二次环境问题。2、锂离子动力电池锂离子动力电池的研究和应用正在推动电动汽车领域的技术进步，它具有显著的性价比，如：更低的能耗和更强的动力，更长的使用时间，最多1000次，更快的充满和释放，更高的电量产出，而且毫无记忆效应，也不会二次污染，被誉为绿色生态动力电池。尽管它具有良好的冲击、释放特性，但为了提高它的使用效率，必须采取更加严格的技术手段，比如实施有效的充放电管理，安装特殊的充电设施，以及确保大容量锂离子电池的稳定运行，以及保证它们的一致性。磷酸铁锂电池是一种专门设计来满足清洁汽车需求的电池，它可以保证汽车的安静运行，并且无需担心会产生任何危险的废物或环境问题。根据表3-1，24V10Ah磷酸铁锂电池组的技术要求已经明确定义。表3-1磷酸铁锂电池组技术规格项目规格标称容量10Ah标称电压24V电池内阻≤120mΩ最大充电电流6A最大充电电压29.2±0.05最大放电电流20A放电终止电压20V使用寿命1000次工作温度-20~45℃外形尺寸100×83×335(mm)重量3.8kg价格550元此蓄电池的性能：（1）这款特殊的电池拥有极其紧凑的外形，重量极轻，可以有效地贮藏大量的能源，而且具有极低的自放电率和极强的比能量；（2）安全性能好，原材料来源广泛；（3）通过采取有效措施，本次可以大幅降低污染，甚至实现零排放；（4）采用可再生能源技术，可以减少普通蓄电池的2/3的能量消耗；（5）这款产品具有出色的过充电、过放电、温度控制、短路保护、自我修复和平衡功能；（6）这种设备具有简单的结构，操作方便，维护也很容易；（7）这款产品具有极长的使用寿命，充电后可以持续15小时以上；（8）拥有强劲的动力，可以满足每小时清洁面积超过1000平方米的需求；（9）这款产品具有极高的使用寿命，通常可以充电800次以上。3.2电动机的选择3.2.1选择电动机应综合考虑的问题1、根据不同的负荷特性、生产工艺、运行条件、启动时间、制动能力、工作环境等因素，应当精心挑选适当的电机类型和安装方式，以满足不同的应用需求；2、在设备运行时，本次会根据转矩、转速、启停时间以及其他因素来决策。为了保证安全，本次会根据设备的性能来决策使用的电动机的功率。通常来说，本次会根据设备的特性来决策使用的电动机的功率，以及它的冷却方法。通常，本次会将负载率设置为0.8~0.9;3、在确定电机的结构时，应该充分考量其工作在特定的环境中的可能性，例如：高温、潮湿、粉尘、暴露在洁净中的瓦斯、腐蚀性物质或者可能的火灾危险；4、依照设备的运行需求，精准地选择合适的电压水平及其相应的类别；5、为了满足生产机器的需求，并且确保调速系统的可靠运行，本次应该考虑到机器的结构特点，并确保使用的电动机具有合适的额定转速；在选择电动机时，应当考虑其节能性、可靠性、供应情况、备件的普遍性、安装和维护的便捷性以及价格等因素，以确保其最佳性能。3.2.2圆盘毛刷电动机的选择1、电动机类型和结构形式根据不同的环境条件，如温度、环境、空间尺寸，以及载荷特性（性质、大小、启动性能和过载情况），电动机的类型和结构形式也会有所不同。为了保证清洁车的正常运行，电动机应该安装在干燥、清洁的车箱内，并且要求有良好的散热效果，最佳的安装方式是卧式。移动设备通常会采用直流电动机或步进电动机来驱动蓄电池，以满足其功能需求。直流电动机具有以下优点：（1）拥有卓越的调速性能，调速过程平稳顺畅，调速比高达1:200;（2）具有超强的负荷承受能力，即使在低速条件下也能持续输出额定扭矩；（3）能够承受高强度的冲击，并且能够迅速启动、停止和反转，以满足复杂的工作需求；（4）容易购得，型号多，控制简单。直流电动机的优势在于其结构简单，电流可控，减速效果更佳，而且维护成本也更低。电动机的步进电机具有许多显著的特性，如：步进间隔短、电机输出电流大、抗干扰性好、操作方便、可调节的启动和停止次数、可定位转矩、种类繁多，特别是在室内清扫机械中使用。步进电动机的优势在于：功率和自重比较高，运动平稳性较好，低速性能优异，体积小巧，承受负荷能力强，在运动过程中不会出现震动，并且不容易失步。为了满足室外环境的清洁需求，直流电动机和直流齿轮减速电机被广泛应用，它们的控制简单，运行平稳，可以满足更高的要求。2、直流齿轮减速电动机的选择直流齿轮减速电机是指转轴上带有齿轮减速器和直流电机(马达)的集成体，这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机。齿轮减速箱的作用是提供较低的转速,较大的力矩。减速电机广泛应用于钢铁行业、机械行业等，其优点是简化设计、节省空间，承受过载能力高，能耗低，性能优越，振动小、噪音低。齿轮减速电机通常通过减小电机速度来增加旋转能力。由于采用了两个独立的电源，所以齿轮减速电机的操作变得更加简单。它的底座延长至减速器的上层，以此来将轮胎、传送带以及其它零件紧密地联系在一起。改装后的减速机的新主轴取代原来的主轴。检测电机的运行情况，若发现主轴不在正确的位置，则很可能是齿轮减速电机。为了确保高效率，本次建议使用具备良好电压、尺寸、质量以及RPM的直流电动机。特别是对于需要高速运行的情况，行星轮减速器是一种理想的替代方案。由于其较小的重量，塑料齿轮特别适宜于在高扭矩、快速响应的环境下使用。因此，本次在这项研究中采用了金属齿轮的减速电机。3、电机功率的计算如果电动机的功率设置得恰到好处，它将会极大地提升它的可靠性、可操控性以及节约能源。如果功率设置得太低，它将无法达到预期的工作状态，甚至会导致设备的过度负荷，从而导致设备的故障；反之，如果功率设置得太高，它将会导致设备的故障，并且会导致设备的能源消耗，从而产生巨额的财务负担。由于电动机的发热特性，它的容量取决于它的使用情况。当一台电动机的额定功率P≥P，且负载保持稳定，且处于正常环境中，它的性能可以保持稳定，因此，无论是短途还是持久的使用，都可以保证它的正常性能。采用高强度的尼龙制成的清洁剂，其中的圆盘毛刷承载的负荷可达F=55N，而其所需的转速则可达n=80r/min.；而滚筒的清洁负荷则可达F=70N，其所需的转速则可达n=50r/min。圆盘毛刷转矩N·m所需功率P===60W因此，本次选择了24V100W直流齿轮减速电机来提高清洁机的运行速率，使它能够达到750r/min。3.4滚刷机构的电机的选择根据本次的研究，当滚刷的转速达到3r/s以下，本次可以将灰尘或其他污物打扫进垃圾桶，使用室内环境清洁设备进行清理。由于皮带轮的转矩与转矩的平方根相差1:1，所以本次决定使用55SZ01的电机来实现这一目标。该电机具有高转速和12W的功率，能够在较小的尺寸下完成高效的室内地面清洁和循环利用任务，从而为滚刷机提供了强有力的支持。3.5风机的设计风机主要由电机、风扇、过滤棉和附件组成，一般常用的室内清洁机的功率在250W左右，风机依靠电动机的的高速旋转来带动风机叶轮进行旋转，带动风叶对空气不断的做工，从而使空气从上方高速排出，风机前端的吸尘口部分不断的补充空气，使得风机内部形成负压差，在此压差的作用下，吸入灰尘的空气，经过垃圾盒的滤网排出洁净的空气，负压差越大，吸尘能力越大。风机功率P=Q*P3600*1000*式中Q-风量单位m3/hp-全风压单位PaP-电机功率KWη0-风机内效率一般取0.75-0.85η1-机械效率，风扇与电机直连取本文参考扫地机器人的风量在24cm3/s，风压在1500Pa，带入公式计算得到风机的功率为260W。3.6轴承的选择校核轴承的寿命，轴承载荷间的关系，可表示为下列公式：式中：──基本额定寿命（106转）；──基本额定寿命（小时h）；C──基本额定动载荷，由轴承类型、尺寸查表获得；P──当量动载荷（N），根据所受径向力、轴向力合成计算；──温度系数，由表1查得；n──轴承工作转速（r/min）；──寿命指数（球轴承，滚子轴承）温度系数：当滚动轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时，当量载荷的基本计算公式为式中：P——当量动载荷，N；——径向载荷，N；——轴向载荷，N；X——径向动载荷系数；Y——轴向动载荷系数；——负荷系数当轴承承受有冲击载荷时，当量动载荷计算时，引入载荷系数动载荷系数X、Y通过上述公式与计算方式，我们选择6205深沟球轴承，并计算深沟球轴承的寿命ft=1(小于120°的情况下选择系数)C──基本额定动载荷：P──当量动载荷fp=1.0~1.2(查表得)查表得轴承系数为3.333查表得出系数，对于单列轴承，我们这里选择的是单列轴承，Fa（轴向载荷基本为零，我们的手推扫地机基本不受轴向载荷）/Fr（径向载荷，50N，自己定义的参数），比值小于e取X=1，Y=0，即深沟球轴承只收到径向力，不受到轴向力计算P的值P=1.0*（1*50N+0*0）=50NC基本额定动载荷，由上边的轴承表查出，C=5100N型式容许扭距容许容许静态扭转当量动载荷惯性矩容许(N・m)偏角偏心刚度(r/min)(kg・m2)轴向振幅dD(°)(mm)(N・m/rad)(mm)160.920.1545030002.7×10-7±0.2201.370045008.0×10-7252.895051002.5×10-6±0.3325110060006.6×10-6±0.44090.2280078001.9×10-5±0.55016340075005.0×10-5±0.6计算结果：L10=（1*5100/50）3.33=1023.33（106转）第4章车架的设计与车体造型设计4.1车架的设计车架是清洁车的核心组成部分，它不仅承担着车身的重量，而且还直接或间接地影响着清洁车的性能，包括操纵性和稳定性。因此，车架的尺寸、材料和结构对于清洁车的整体性能至关重要。因此，车架的设计应具备良好的支撑性能，既具有足够的刚度，又不会过于沉重。车体的底部采用2MM厚的Q235钢板切割而成。车架侧面采用的塑料冲压成型的壳体，该壳体的特点是外观美观，具有良好的韧性，同时装配方便，仅需要在内部零件安装完成之后，将外壳卡扣在机体上，底部螺栓孔位与底板的孔位进行对齐，安装紧固螺栓即可。底板是一种特殊的结构，它可以将蓄电池、电机、垃圾桶等重要的零部件牢牢地固定在一起，其中，电机底部的平面被螺栓紧固，而且还有一些螺纹孔，可以方便地将内部的零件和外壳固定在一起。底盘采用2轮驱动，为整车提供稳定的支撑。前部配备了一个可以旋转360度的万向轮，可以有效地改变车辆的方向，而且一轮驱动的设计使得操控更加灵活，更加便捷。采用两个橡胶充气的车轮，使得车辆的推动更加轻松，大大减轻了工人的负担。此外，底盘结构设计如图5-1所示，为了更好地满足驾驶者的需求，也提供了更多的舒适性和便捷性。图4-1底盘结构4.2车体造型设计采用人机工程学的理念作为指导，车身的设计注重人性化和审美性，以此来提升视觉效果，减轻清洁工人的负担，并增加路人对清洁车的认知度。1、清洁车扶手高度的尺寸设计。对于手推式清洁车而言，扶手是人把车向前推进的推力支点，主要起到掌握方向的作用，而且扶手高度的设计非常关键，设置太高或太矮都会让操作者感觉很不舒服，更会对人的身体造成大的伤害。严格根据人机工程学理论，确定手扶高度为III型产品尺寸(即平均尺寸设计)，扶手高度相关的人体尺寸应大体与人的胸、肘部位稍微偏下，查阅国标GB10000—88得出，此尺寸应为860mm。再考虑到功能修正量，这里主要是穿鞋修正量，设为20mm。据此确定下来的扶手的尺寸高度应为880mm左右。2、在考虑到不同的工作状态，本次决定将扶手的宽度调整到480mm。这样可以满足不同工种的需求，并且能够更好地支撑他们的工作。3、根据人机工程学的原则，本次精心调整了容脚空间的大小，将它的尺寸调整到120mm，以减少清洁工人的不便，避免他们的脚尖和车身的碰擦，提高工作的高效性。4、垃圾桶的设计采用了抽拉的方式，它被安装在车身的后面，这样可以更加方便地将垃圾倾倒，节省了人力，并且能够有效地减轻人们的疲劳。5、色彩是一种重要的元素，它能够影响人们的心理、情绪、情感和认知。提高工作效率提出了一种使用白色和红色进行搭配的方法，既能让人感觉清洁，又能激励清洁工人工作。此外，在街道上工作时，鲜明的颜色对比也能起到警示作用，防止意外事故的发生。4.3清洁车的整体结构设计本次任务设计的小型手推式道路清洁车整体结构如下图4-2扫地机整机虚拟装配图图4-3透视图图4-4结构图结论尽管近年来，中国在室内地面清洁技术方面取得了长足的发展，但仍存在着技术落后的问题。目前，市面上的地面清洁品牌众多，其中一些性能优异、性能卓越的设备售价却相当昂贵，因此普通消费者往往无法购买到这些设备。为了让更多的家庭享受到安全、舒适的室内洁净，降低生产成本提出了一个新的方案，即通过提升制造效能，减少制造成本，从而提升整体的质量和性能。此外，降低生产成本还提出了一系列的创新措施，以期望将清洁室内地面清洁器的应用推向新的高度。除了上述挑战，本次必须努力改善室内环境，并不断完善相应的技术，以满足日益增长的对洁净质量的日益严格的监管。（1）当使用室内环境清洁设备来完成清洁任务时，可能会造成巨大的噪声污染，对居民的正常工作和生活造成极其不利的影响，因此，必须加强对此的监测和管理。（2）为了更好地保护室内环境，本次必须不断改进现有的清洁技术，以确保清洁车能够准确无误地清除灰尘和垃圾。然而，目前室内环保清洁车仍然存在许多未知领域，因此，本次必须持续改进传感器的性能。（3）随着技术的发展，如今的扫地室内环保清洁车已经能够实现自动充电，但是仍然存在着电源质量的问题，因此，本次必须努力改善电池的性能，以便为其提供更加优质的电源。致谢时间飞逝，本次来不及感慨，大学人生将要终结。四年的努力和付出，在本次论文的完成中，将会画上一次圆满的句号。在教师的悉心引导和严厉规定下，我的设计能够顺利完成，从项目课题选定到具体的撰写过程，文章初稿与定稿都是教师辛勤付出的结果。教师给与了我专业上的指引和一系列富有创意的意见，他的严谨求实的服务态度让我深受感动，如果缺少他的协助和关心，我的设计可能会更为困难。本次对教师表示衷心的感激和诚挚的尊敬!随着毕业的临近，我深深地感激在这四年中给与我许多指引和支持的教师们，他们付出了辛勤的努力，不懈的努力，让我能够熟练掌握专业知识，并在实践中得到体现，最终顺利完成了毕业论文。在写作文章的整个过程中，我不仅参阅了有关的图书和文章，而且还向所有参与者表示了深深的感谢。我对同组的每一位成员都表示深深的感谢，他们在毕业设计的过程中给了我很多宝贵的指导和帮助，让我有机会发挥自己的才华，为我的未来做出更大的贡献!。参考文献ChengZheng-shui,DengYi-min，Aconceptualdesignprocessmodelformechanicalexecutionsystembasedontechnologicalactionprocess:MechanicalResearch&Application,,2012，05.P.18~21QINHui-bin;LüMing;WANGZong-yan;WUSh