一个水面清洁机器人外文文献翻译、中英文翻译、外文翻译

一个水面清洁机器人外文文献翻译、中英文翻译、外文翻译,一个,水面,清洁,机器人,外文,文献,翻译,中英文 一个水面清洁机器人 E Rahmawati*1, I Sucahyo1, A Asnawi1, M Faris1, M A Taqwim1, D Mahendra1 1Physics Department, Universitas Negeri Surabaya, Indonesia *e-mail: endahrahmawati@unesa.ac.id 摘要：本文介绍了一种用于清除漂浮在水面上的垃圾的机器人的设计。设计水生机器人的三个重要问题是一个具有成本效益的解决方案，同时具有健壮性和耐久性。由于清洗工作的性质，我们设计的车辆结构可以提供高稳定性，良好的机动能力，可以方便地收集所有的废物流动之间。在这种情况下，浮筒形状的船体是最适合的，并且满足所有的流体静力和结构稳定性标准。为了清除和收集表面废物，一个电机驱动的收集臂系统已经被设计来收集废物，并重新部署到船体上的矩形篮子。这种设计简单有效的清除垃圾，在一个小空间内容纳大量的垃圾。对于原型，外壳由聚苯乙烯泡沫塑料制成，泡沫塑料被纤维包裹，然后涂上防水和树脂。它由铝支撑在一起。这种轻而坚韧的结构支撑着系统的总重量。基于差动驱动机构的推进系统已经被设计出来，它允许机器人在现场进行360度转弯，并提供高推力。电子电路和马达被放置在船体内，以保护他们免受水的伤害。基于Xbee Pro无线模块，对机器人进行手动远程控制。实验证明，该机器人原型在收集和清除垃圾方面是有效的。机器人最多能承受16公斤的垃圾。1. 废物是每年都会出现的环境问题，至今仍无法完全解决。我们经常发现垃圾从各地倾倒到河流、水道或水库。垃圾会堵塞水流，使水变得又脏又臭，经常溢出，造成灾难，包括洪水。如何清理水域废弃物需要大量的资源，例如清洁人员和挖掘机[1,2]。本研究旨在通过开发能够在水域操作的机器人技术，为水域废物问题提供一种替代解决方案。拟议的应用研究有望成为预防灾害，特别是洪水的替代解决方案。机器人技术是以生态机器人的形式发展起来的，其主要任务是收集垃圾。该机器人设计为手动遥控控制。本研究的开发方法参考ADDIE。该方法包括对机器人清扫系统的分析、机器人的设计、机器人的开发、在有限水域内实施清扫机器人，以及在更大范围内对清扫机器人的效果进行评估。本文主要对该机器人进行了设计与开发。以前已经有一些机器人被用来清洗水面[3,4]。开放文献中有一些结果，讨论了这种特殊用途机器人的发展[5,6]。本工作的目的是利用aqua机器人开发一个更多功能、更高效的系统。这个机器人在未来有很好的机会扩展它的功能。进行清除藻类、树叶和树枝的活动;在适当地点喷洒化学品;检查水质和部署有效载荷计划是自动完成的。这些功能可以节省大量人力，并为普遍存在的问题提供一个可持续的解决方案。为了导航和地面上的垃圾清理，许多设计良好的算法已经开发出来，既适用于单个机器人系统，也适用于蜂群[7]。然而，由于动态环境、推进系统的不同，以及很难根据相对速度和加速度准确确定当前位置，这些算法不能直接应用于水面。此外，导航算法也得到了发展 早期的自主性水生机器人并没有将清洁作为其不可分割的一部分[8,9]。2. 机器人设计设计机器人的三个关键考虑因素是一个具有成本效益的解决方案，以及鲁棒性和耐久性。考虑到清扫工作的功能，机器人的结构设计提供了高稳定性，优良的机动性，并可以方便地收集所有流动的废物。在这种情况下，浮筒形状的船体是最适合的，并且满足所有的铃静力、耐波性和结构稳定性标准[10]。为了清除和收集地面垃圾，设计了一种电动机械手系统，在覆盖有网的区域收集垃圾。这种设计简单有效地清除垃圾，在一个小空间内容纳大量垃圾。此外，由于收集到的垃圾漂浮在水面上，机器人不需要支撑自己的重量。皮带下部置于水面以下，便于清除浮草。对于原型(图1)，浮筒形状的船体由两种形状的聚苯乙烯泡沫塑料组成。泡沫聚苯乙烯被玻璃纤维亚光包裹，然后被防水和树脂涂层。这种设计的结果是轻型和坚固的浮筒船体，最小的泄漏风险。两艘浮筒船壳由铝桁架支撑在一起。这种轻而坚固的结构支撑着系统的总重量。样机的设计参数如表1所示。为了在狭小受限的空间中实现自主导航，需要一种能够提供高机动性和短转弯半径的推进系统。由于其平面前和中央废物收集系统,机器人也需要克服和皮肤阻力由高形式:㼿㼿=㼿㼿∙㼿2(1)㼿㼿阻力在牛顿㼿㼿阻力系数,㼿机器人的速度。 图1机器人原型 图2 尺寸的机器人 将电子电路、驱动电机、电池和电机放置在船体内，以防止它们在外壳内漏水。由于该机器人为手动行走设计，因此基于Xbee Pro S2C模块进行远程控制。电子电路相对简单。它包括一个基于Arduino的微控制器，三个电机驱动器，两个连接到柔性轴和螺旋桨的直流电机，一个动力窗口直流电机。机械手采用电动窗电机进行垃圾收集，并将垃圾提至筐内。篮子已装在船体上。通过Arduino UNO对机器人进行远程控制，向发射器发送数据(命令)。来自发射机的数据已被接收机接收。接收器将数据发送到Arduino UNO。Arduino UNO将数据发送给电机DC，然后电机DC根据数据或指令进行动作。 图3 机器人差动驱动控制系统 3.结果考虑了机器人的船体设计;有几个技术问题是几何设计，减少水动力阻力，减少重量和防止因渗漏而溺水。船体设计的主要要求是产生足够的力使机器人悬浮在水中。为了克服这一问题，我们开发的机器人使用两个浮筒船体悬浮机器人。两个浮筒的有效载荷是20公斤，它们的重量是8公斤。如何在水中实现静态平衡是机器人设计中的一个重要问题。为了增加有效载荷，之前的研究增加了更多的浮筒[10]。当废物容器是满的或空的时候，机器人一定不会有任何困难稳定地躺在水中。机器人沿运动方向是对称的。两个浮筒的放置使浮力的中心位于对称轴上。重物被放置在机器人的质心。 采用串行数据传输格式的无线通信控制方法，成功地实现了XBee无线控制系统在机器人运动系统中的应用。控制系统通过在遥控器上给出指令来进行检查，这些指令被机器人很好地接收到，并在程序上写出相应的运动响应。假设机器人沿着图3所示的轨迹移动，并沿着路径收集垃圾。该机器人操作良好，能够容纳20公斤的垃圾。 图4 测试过程中机器人运动路径 4. 一个水面清洁机器人是相对成功的，该团队已经为未来的研究和理论以及实施制定了大纲。在更高的层次上，应该对模块之间的接口进行更多的研究，使机器人不仅有单一的任务，也有多重的任务，如根据垃圾的材料选择垃圾，监测水质。考虑机器人的船体设计;有几个技术问题是几何设计，减少水动力阻力，减少重量和防止因渗漏而溺水。船体设计的主要要求是产生足够的力使机器人悬浮在水中。为了克服这一问题，我们开发的机器人使用两个浮筒船体悬浮机器人。两个浮筒的有效载荷是20公斤，它们的重量是8公斤。如何在水中实现静态平衡是机器人设计中的一个重要问题。为了增加有效载荷，以往的研究增加了更多的浮桥[10,11]。当废物容器是满的或空的时候，机器人一定不会有任何困难稳定地躺在水中。机器人沿运动方向是对称的。两个浮筒的放置使浮力的中心位于对称轴上。重物被放置在机器人的质心。采用串行数据传输格式的无线通信控制方法，成功地实现了XBee无线控制系统在机器人运动系统中的应用。控制系统通过在遥控器上给出指令来进行检查，这些指令被机器人很好地接收到，并在程序上写出相应的运动响应。假设机器人沿着图3所示的轨迹移动，并沿着路径收集垃圾。该机器人操作良好，能够容纳20公斤的垃圾。 参考文献 [1]。Savitri P A, Purba W S and Zulkifli M 2018 Pengelolaan Sampah di Indonesia statistics Lingkungan Hidup Indonesia 2018 Badan Pusat statistics [2]。Griffiths G 2003自动水下航行器的技术和应用(英国: 泰勒和弗朗西斯) [3]。Ramos P, Cruz N, Matos A, Nevesand M V, Pereira F L 2001使用AUV监测海洋排放物。中国海洋大学学报(英文版) [4]。王振宇，刘建军，刘建军，刘建军，刘建军，王建军2016 .中国科学:地球科学，44(4):525 [5]。李晓东，李晓东，李晓东。机器人系统研究进展[j].机器人，2015(12):1 [6]。Nurlansa O, Istiqomah D A, and Pawitra M A S 2014 IJFCC 3(5) 367 [7]。张玉义，张宇，李欢新，李云佳，李亮2013清洁机器人。机器人系统10(5)1 [8]。atamimi M, Araki T, Nakamura T, Nagai T 2013。机器人的视觉识别系统[j].机器人学报。10(11)1 [9]。王永强，王志，刘勇，叶洪伟，彭斌，乔生，何s . 2008 .一种湖泊表面清洁机器人的设计与水动力建模。中国机械工程，25(18):1823 - 1826。Agrawal P和Bhattacharaya B 2013水上多机器人系统清洁湖泊自然启发移动机器人。