某智能垃圾回收机构的设计及其运动分析开题报告

1. 研究目的与意义

随着城市化建设步伐的加快以及城镇化文明的建设，国家和地方也相继出台了相关的政策以加强城市环保建设。我国城市生活垃圾的年增长率大约在8%左右^[5]，由此造成的环境污染以及社会问题引起了社会广泛的关注。现有的垃圾收集模式主要是垃圾桶--环卫工人人工--垃圾收集点--垃圾中转站--垃圾处理厂，效率低，人工劳动强度大，且越来越多的城市居民小区、街道采用标准垃圾桶来盛放生活垃圾，这对垃圾自动收集的快速发展也提供了条件，目前，我国现有的垃圾车存在着效率低下，自动化程度低，人工施工大等问题，这直接影响了城市环境的建设。国外的垃圾车实现了半自动化设计，能够自动抓取垃圾桶并倒入到垃圾车厢中，真正达到了垃圾车的智能化收集垃圾。因此设计一款多自由度可控机构式垃圾车就是基于此市场需求而研发的一种新型环卫车辆，该新型垃圾车能对垃圾进行铲装、压缩和卸载，克服了现有垃圾车须人力装载或使用装载机进行装载的缺点，实现垃圾桶收集的自动化，是提高劳动生产率的一种有力工具。减少了装载过程中配套设施的使用，减少了工作量，降低了成本。

2. 国内外研究现状分析

常用垃圾车可分为以下几种：压缩式垃圾车、摆臂式垃圾车、勾臂式垃车、挂桶式垃圾车等^[6]。摆臂式垃圾车和拉臂式垃圾车，这两种垃圾车结构较为相似，都是随车配备一个或多个垃圾斗，唯一不同的是其垃圾斗的上下方式不同，摆臂垃圾车是通过两支摆臂将垃圾斗摆上或摆下，而勾臂式垃圾车则是通过液压缸带动拉臂，对垃圾斗拉上或拉下，这两种车型都适合在城市的垃圾中转站、小区、学校等地方使用，方便快捷。挂桶式垃圾车，又叫自装卸式垃圾车，这种垃圾车通常和街道边的垃圾桶配套使用，其最大的特点是可自动将垃圾桶抓取、提升、倾倒、放下。整个作驾驶员完全在驾驶室内操作完成，效率高，通常用于街道两侧的垃圾桶内垃圾的收集运用。压缩式垃圾车，主要是侧重于垃圾的运输，通常的运用是将垃圾站内的垃圾运到垃圾处理厂，集中处理。这类垃圾车都具有的特点是装载容积大，密封性好，便于收集和倾倒，最广泛的运用就是对垃圾回收站内的垃圾进行批量运输，将垃圾运送至指定的垃圾处理地点。

国内外同类研究概况的其它内容详见：文献综述。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：（1）根据环卫垃圾收集车辆的功能要求和性能要求，确定垃圾回收机构的整体结构设计方案和驱动方案；（2）运用cad软件完成回收机构的数字化建模和虚拟装配；（3）运用cad软件对回收机构的运动范围等运动学参数进行计算和校验。

研究计划：

2018.2.252018.3.5：查阅资料，初步了解设计内容，完成开题报告和文献综述；

2018.3.52018.3.20：根据环卫垃圾收集车辆的功能要求和性能要求，确定回收机构的整体结构设计方案

4. 研究创新点

多自由度可控机构垃圾车，能够自动抓取垃圾倒入垃圾车厢中，实现垃圾的智能化收集。