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關鍵詞:玻璃清洗;負壓吸附;離心風扇;噪聲污染
引言
壁面清洗機器人作為爬壁機器人的一種,主要在距離地面一定高度、人無法觸及的建筑物豎直表面上進行工作,如高層建筑玻璃幕墻的清洗。本文結合負壓吸附技術,針對低噪聲離心風扇、最佳吸附力的選取等方面進行研究,設計的機器人樣機能構適應高層建筑外壁面的工況環境。
1 壁面清洗機器人結構
圖1為玻璃壁面清洗機器人整體結構。機器人由運動機構、離心風扇、無刷電機、負壓腔、清洗裝置構成,通過遙控器實現遠距離無線通信。機器人接收到控制信號后,本體吸附在玻璃壁面并通過對角設置的運動機構實現移動與轉向。在機器人移動期間,機器人底部安裝的清洗抹布可以實現負壓腔的密封和玻璃壁面的清洗兩個功能。
1.運動機構;2.離心風扇;3.無刷電機;4.無線傳輸模塊;5.玻璃壁面;6.清洗裝置;7.負壓腔;8.無線遙控器
圖1 壁面清洗機器人機構示意圖
1.1 運動輪接觸應力分析
運動輪包含主動輪和被動輪,通過研究豎直玻璃壁面上主動輪和被動輪在滾動時表面的應力對運動的影響因素,確定運動機構構型和驅動方式。機器人通過運動輪在玻璃壁面移動,在運動輪表面會產生接觸應力。在機器人靜止時,運動輪產生的靜摩擦力可以平衡機器人自身的重力;當機器人處于運動狀態時,動摩擦力的運動方向與其運動性質有關。假設機器人與壁面剛性接觸、壁面存在一定傾角,從動輪受力情況如圖2所示。
當機器人在運動狀態時,根據從動輪的受力平衡情況,機器人在壁面上不會發生傾覆,可以得出力矩平衡方程:
(1)
式中,N-壁面對從動輪的反作用力;Fp-機器人本體作用在輪軸上的正壓力;Ff-壁面對從動輪的摩擦力;Mo-墻壁對從動輪的阻力矩;T-輪軸對從動輪的作用力;r-運動輪半徑。
從動輪的動摩擦力方向與機器人運動方向相反,起阻礙運動的作用。機器人的吸附系統能夠提供的最大吸附力為某一固定值,若機器人運動系統中存在從動輪,本質上浪費了一定的吸附力,離心風扇需要更高的轉數來維持機器人在壁面不發生傾覆,增大了負壓吸附系統的功率。因此本文中運動論的設計不采用從動輪的形式,只選取驅動輪。
1.2 運動機構設計
在實際情況下,玻璃表面可能沾滿灰塵和污漬,運動機構既要保證機器人在豎直壁面靈活快速移動同時保證在壁面上安全吸附,這一技術難題是玻璃壁面清洗C器人研究的關鍵技術。運動機構如圖3所示,運動輪采用摩擦系數大的軟橡膠,兩個輪子左右對角分布在機器人底盤兩側,由獨立的減速電機控制。改變減速電機的轉速可以實現機器人的前進、后退和轉向。運動系統中沒有采用被動輪,負壓腔產生的吸附力垂直于壁面由外向內將機器人“推壓”在玻璃壁面。一般來講,吸附力與以下兩種作用力的合力組成平衡力系:(1)主動輪支持力;(2)清潔抹布支持力。二者在數量關系上有以下關系:
圖3 爬壁機器人運動機構三維圖
Fa=FN1+FN2 (2)
式中,Fa-負壓腔產生的吸附力;FN1-主動輪支持力;FN2-清潔抹布支持力。
為使機器人安全吸附在玻璃壁面上,需要用摩檫力去平衡機器人的重力。對角設置兩個驅動輪有以下三方面的作用:(1)只有驅動輪而未設置從動輪可以提高負壓腔吸附力的利用率;(2)增加了清
潔抹布與玻璃壁面的接觸應力,有利于玻璃壁面上較臟污漬的擦拭;(3)減小了機器人的轉向半徑,增強了機器人的靈活性。
1.3 密封及清潔抹布設計
密封及清潔抹布如圖4所示,安裝在機器人底部,摩擦力適中、密封性能良好的密封系統,同時可以起到負壓腔體的密封和玻璃壁面的擦拭兩個作用。
一般說來,玻璃壁面較為光滑平坦,對于密封機構的氣密性有較高要求,適合采用有正壓力的密封機構。盡管正壓力的存在,會抵消一部分吸附力降低吸附利用率,但是對于玻璃壁面清洗擦拭的場合,使用帶有正壓力的密封機構可以大大改善玻璃壁面的清洗效果同時降低空氣泄漏量,從而減小吸附功耗。
圖4 密封及清潔抹布設計
2 低噪聲負壓吸附系統的研究
應用于室內或室外環境的清洗機器人運動在具有一定高度的玻璃壁面上,離心風扇的氣動噪聲是清洗機器人噪聲的主要來源。研究負壓吸附系統中的關鍵部位――離心風扇,設計并選取適合低噪聲負壓吸附系統的離心風扇結構,同時對其各項結構參數進行優化設計,使負壓吸附系統能夠實現最大化的吸附力利用,從而在安全吸附的條件下降低風扇轉數降低噪聲的目的。
2.1 玻璃壁面清洗機器人吸附及噪聲產生機理分析
圖5負壓吸附系統工作原理,根據伯努利原理:物體表面流體流速越大,則物體表面所受壓力越小。離心風扇在電動機的帶動下高速旋轉,負壓腔內的空氣在高速旋轉的同時經由負壓腔裙邊排出,這樣就會在負壓腔內形成一個瞬時真空。在豎直的玻璃壁面上,機器人本體內部表層因出現瞬時真空而受到的大氣壓力會降低,但是在機器人本體表面所受到的大氣壓力維持不變,綜上分析,外部大氣壓會將機器人本體推壓在玻璃壁面上。
圖5 負壓吸附系統工作原理
根據對機器人結構組成可以分析出,機器人本體的噪聲主要來源于負壓發生裝置。負壓發生裝置包括離心風扇和無刷電機,徑流式離心風扇相對于軸流式離心風扇能夠為機器人提供更多的負壓差;吸盤由裙邊、吸盤腔體、進氣分隔欄和密封及清潔抹布組成,裙邊有利于氣體的加壓和排出,密封及清潔抹布可以防止吸盤腔體內的空氣泄漏同時用作玻璃壁面的擦拭。
清洗機器人吸附在玻璃壁面上,吸附系統中的離心風扇的高速旋轉會產生噪聲。該噪聲可分為兩類:一類是氣動噪聲且占比最大,另一類是機械噪聲影響較小。氣動噪聲產生的原因是離心風扇切割空氣帶動空氣旋轉而造成的,氣動噪聲也可以根據產生機理分為兩類:一類是旋轉噪聲,另一類是渦流噪聲。所謂旋轉噪聲是因為負壓腔內離心風扇在切割空氣時產生的相對運動而引起的毫β齠造成的。查找資料可以得到旋轉噪聲的諧波頻率:
fi=■i (3)
式中,fi-葉輪轉速(rpm);z-葉片數;i-諧波次數,1,2,3…。
渦流噪聲產生原理:負壓腔中間部分是旋轉的氣流,氣流逐漸向四周擴散到達負壓腔內部的壁面附近時,運動的氣流因為其固有的粘滯摩擦性與靜止的壁面碰撞,產生一個又一個帶有渦流的氣團,這些渦旋不斷生成又破滅,就會產生一種壓強脈動,當這些現象極為劇烈時就會輻射出聲音。該渦流噪聲頻率是:
fi=K■ (4)
式中,K-斯特勞哈爾數;V-氣體與葉片的相對速度;D-氣體入射方向的物體厚度。
2.2 低噪聲離心風扇設計
分析旋轉噪聲和渦流噪聲的頻率公式可以知道,為了實現機器人低噪聲運行目的,需要在保證機器人安全吸附的前提下,盡可能降低離心風扇的轉數。因此,設計一種應用于玻璃壁面吸附的低噪聲離心風扇,可以在不減少吸附力的前提下,降低噪聲污染,對于整個玻璃壁面清洗機器人有重要的意義。圖6離心風扇三維圖。
離心風扇的旋轉速度越高,清洗機器人本體產生的機械噪聲和氣動噪聲就會越大,如何在維持吸附力不變的同時降低風扇轉數就是本課題要解決的重點問題。本文選取離心風扇扇葉數為12個,葉片形式類似機的機翼――葉片前段是圓弧狀的加厚區域,這樣設計有利于風扇揚程的增加。
圖6 離心風扇三維圖
3 結束語
玻璃壁面清洗機器人與一般的智能機器人不同,該種類機器人的工作環境特殊,一般是在距離地面幾米甚至上百米的豎直墻壁外側工作,這就要求機器人在運動的過程中實現安全吸附,盡量避免工作時發生掉落、死機、卡住等危險事故。本文結合運動系統設計、負壓吸附技術,針對低噪聲離心風扇、最佳吸附力的選取等方面進行研究。針對玻璃壁面清洗機器本體吸附系統吸附噪聲大、結構復雜、負壓維持率低等問題,通過變形設計和實驗研究方法,對壁面清洗機器人本體結構進行設計,重點放在研究設計適合玻璃壁面清洗的負壓吸附系統,進一步分析了負壓吸附原理,給出了與吸附系統相配合的最佳移動機構,同時設計了一種適合吸附系統且結構簡單的離心風扇。
參考文獻
[1]彭晉民,李濟澤,邵潔,等.負壓爬壁機器人吸附系統研究[J].中國機械工程,2012(18):2160-2164+2168.
[2]朱志宏,李濟澤,彭晉民,等.微小型壁面檢測爬壁機器人移動平臺研究[J].機械工程學報,2011(03):49-54.
繼電影《音樂之聲》中的女主角瑪麗亞?馮?特拉普以外,第二個全球知名的奧地利保姆即將誕生。
4月19日,大眾汽車集團將召開年度股東大會,掌門人費迪南德?皮耶希(Ferdinand Piëch)將尋求第三個為期5年的任期。但最引人關注的并不是皮耶希本人,而是比他小19歲的夫人烏蘇拉?皮耶希(Ursla Piëch)。大眾集團提議讓她加入大眾監事會。如果烏蘇拉成功進入監事會,皮耶希保時捷家族成員在大眾監事會的人數將會增至5名。
烏蘇拉?皮耶希原是奧地利一位普普通通的幼兒園老師。1982年,年僅25歲的奧地利女孩因為一份報紙上招聘家庭教師及保姆的廣告,從而跨進了皮耶希豪宅的大門,并最終成為他第四任妻子。1984年9月,他們舉行了簡單、低調的婚禮,烏蘇拉也為皮耶希生下了3個孩子。
皮耶希非常倚重這位妻子,他在自傳《汽車和我》中說:“我的烏蘇拉這么多年來一直保持著樂觀的性格。19歲的年齡差距和這段婚姻中的3個孩子一直讓我忙個不停。我們的生活充滿了豐富的內容,但不再有我以前婚姻或伴侶關系中的那種持續緊張的狀態。這種家庭生活讓我更加平和、更加放松。”
一旦能成功進入大眾監事會,烏蘇拉毫無疑問將書寫屬于她自己的傳奇。在股東大會召開的前天,也就是4月17日,正尋求連任的皮耶希將迎來其75歲的生日。盡管勝算不小,但仍存在變數。對于皮耶希來說,讓他的妻子進入大眾監事會,在一定程度上可算是為延續“皮耶希時代”所做的努力。
作為大眾的絕對掌門人,皮耶希執掌大眾近20年。從1972年加入奧迪公司,1988年擔任奧迪董事長,直到1993年擔任大眾集團董事長。這位“含著汽車模型”出生的富三代的命運就與汽車緊緊地聯系在了一起。在他的領導下大眾取得了不錯的成績,成為汽車行業里當之無愧的龍頭老大。尤其是在剛剛過去的2011年,大眾在歐債危機的籠罩下依然創造了有史以來最為輝煌的記錄。
盡管如此,德國杜伊斯堡埃森大學汽車研究中心主任費迪南德?杜登霍夫爾表示:“大眾在本質上已經是一個奧地利家族式企業,這種現象對于一個上市公司來講比較少見。”美國投資銀行斯坦福?伯恩斯坦的分析家馬克斯?沃伯頓也表示:“關鍵問題是,投資者是否還放心將錢投向大眾集團這個皮耶希的私人王國。”
德國Focus雜志曾在2010年撰文報道稱,費迪南德?皮耶希將可能一直留任大眾總裁直至其去世。文章指出,在以下兩種情況下,烏蘇拉將接管大眾:一是夫妻雙方共同掌管公司,第二就是費迪南德?皮耶希去世后,烏蘇拉不會改嫁。
事實上,烏蘇拉早在皮耶希的汽車王國中扮演了十分重要的角色,在各種國際車展或公開活動中,烏蘇拉都會與丈夫一同出席。而早在2010年,皮耶希就已經讓烏蘇拉管理他名下的兩個設在奧地利的基金會。
戲劇人物 作品 多幕劇本
(1900~1995),中國著名的劇作家、電影編劇。浙江余杭人,本名沈乃熙、字端軒、端先。早年留學日本,三十年起成立上海藝術劇社,創作了許多話劇和電影劇本。是一位十分多產的作家,一生發表的作品無數,其中有小說、戲劇,詩歌等,這些作品受到讀者的喜愛。
1937年,經過潛心思考,創作了多幕劇《上海屋檐下》。盡管中日戰爭爆發在即,該劇本身并未涉及政治性很強的事件,而是通過普通市民的生活狀況,反映了當時中國人的心理特征,透視出文化背景,傳達出新時代即將到來的信息。上海屋檐下劇中每個人物都極具鮮活的個性特征,在同一屋檐下、自我的生活狀態中,以各自的方式與他人發生著聯系。南方夏初的雨季,陰雨連綿,周天晦暗,空氣沉悶,因此時梅子正熟,故稱“梅雨”。《上海屋檐下》的故事,就在這樣的氛圍中展開小人物在動蕩不安的處境中的苦悶、悲傷和希望。
故事發生在上海一幢底層的弄堂房子里居住的五戶人家,他們瑣碎的日常生活和悲辛的命運,劇中刻畫了失業的大學生、沉淪墮落的女性、窮困潦倒的教員、失去兒子的老報販等人物。這些人與林家的人們共同譜出了一曲苦悶社會環境中小人物的交響曲,以及他們的善良、無奈和頑強。
被捕入獄的革命者匡復,八年后重獲自由,來到好友林志成家,向他詢問托其照管的妻女的下落。而此時,林志成因聽說匡復已死,故已與匡妻彩玉同居。于是,三個人之間發生了痛苦的感情糾葛,并陷入了復雜而細膩的內心矛盾。彩玉欲與匡復重新結合,同時又對患難與共的林志成心存不忍;林志成心懷內疚,試圖出走,又受到了彩玉的真情挽留。匡復理解了他們,最后在孩子們積極向上的歌聲的感召下,他克服了自身的軟弱和傷感,滿懷信心毅然遠行。
戲劇的第一幕中小同伴阿牛稱葆珍為“阿拖,拖油……”這時“一抹陰影從她(彩玉)的臉上掠過”,對葆珍、志成和彩玉的關系使人有了諸多的猜測,葆珍的生父成了懸念……隨著劇情的展開,匡復的出場揭開了葆珍的生父之謎,也引出了十年前匡復入獄的事件,匡復好友志成因此代為照顧其妻女,二人日久生情,并誤以為匡復已死,最終同居生活在一起的事實。匡復入獄時,葆珍尚小,撇下毫無維持生計能力妻女,實屬無奈,便將妻女托付給好友照顧。因此,匡復這十年牢獄生活全部希望,正如他自己所述:“我就很快地想到你們,志成,期滿了之后,第一就要見到你,見了你,既可以看到我的彩玉,我的葆珍!志成,她們,她們……”這誠摯而熱切的期望,正是匡復的心聲,也是他生存下來的理由。他的心現在始終想著他的彩玉,他的葆珍,他剛剛恢復自由時急切而激動的心情,以至于完全沒有考慮到世遷,物是人非。當匡復見到志成的慌亂和反常時,他誤以為是彩玉和葆珍發生意外也不難理解了,匡復太怕失去她們了,他希望可以好好的補償他們,照顧他們。
匡復得知志成和彩玉同居的事實,他“混亂、失神、無意識”是情理之中,匡復想到了她們會流浪,會乞討,甚至會餓死,但他絕對想不到自己信賴的朋友會和自己的彩玉已經生活在一起,這不是死別,卻可能是生離,匡復被這突如其來的變故打懵了,但畢竟匡復這是幾年來都未能照顧妻兒,這一點是他永遠無法彌補的,因此,匡復還是能夠從失落和慌亂中走出來,恢復了清醒的狀態,他反問:“現在你和彩玉都幸福嗎?”而志成一下宣泄了自己這些年的痛楚與無奈!相反更加的自責與難過!直至說到“我接受你的審判”。匡復知道十年的缺憾以及給深愛的人帶來身心上的巨大悲痛,他無法推卸,而好友志成替他照顧了彩玉和葆珍,如果他們現在生活得很幸福,匡復會痛苦,好友和愛人背叛了他,他的入獄導致了這個不幸福的結合,但他的內疚感和罪責感會小一些,因為他信任和深愛的人也背叛了他;如果他們不幸福,匡復可能會感到一些安慰,因為彩玉受生活所迫委身于志成,對他并非情感上的背棄,畢竟他仍深愛彩玉,也惦念著自己的女兒,但是他也會因此而自責,這不幸福是他一手造成的。匡復此時心里異常矛盾,心理沖突強烈,他始終關注的是自己愛著的人的幸福,雖然他完全有理由痛斥好友的背信棄義,但匡復沒有,這正是匡復善良和高貴人格的表現。他的突然出現,打破這個家的平靜,使好友和妻子都成為罪人,因此他說:“我不該來看你們,我多事了……”匡復見到彩玉時,對她是有責怪的,“大膽的戀愛至上主義者,變成了小心的家庭主婦了”,可見,匡復對彩玉的背叛也并非是順理成章的接納了,他對彩玉是有怨恨和失望的,為他這許多年的期盼和等待化為泡影,但冷靜下來的匡復聽到彩玉的遭遇和無奈,他內心深處對彩玉深切的情感被喚起來了。那么,我們可以感受到,匡復見到志成和彩玉后,是經歷了幾番急劇的心理沖突和心理矛盾的,他的人性的光輝也是在這個過程中慢慢浮現的。
至此,志成似乎成了局外人,匡復一家三口要幸福的生活在一起了,如果劇作家這樣處理,那么戲劇人物本身的性格刻畫就略顯單薄,人物的人性魅力會被削弱,隨即作者安排了志成出走一幕,于是三個人都陷入難以解脫的內心矛盾和痛苦之中。彩玉想和匡復追尋過去的幸福,但林志成負疚欲走時,兩人八年患難與共之情,又突然迸發,難以分手。這一舉動致使彩玉和匡復都明白了,可能彩玉和志成愛的并不強烈,但是共同經歷的十年,已使他們彼此成為各自生命不可分割的一部分,他們始終都是一家人,彼此需要的一家人,匡復理解、原諒了他們,在孩子們向上精神的啟發下,克服了自己一時的軟弱與傷感,留言出走,那么也導致了匡復最終的離開。葆珍的出現,血肉親情的連接,又將彩玉和匡復的心拉近了。葆珍的純真和熱情讓匡復看到了自己的影子,喚起了他深埋在心底的東西,使他看到新生命帶來的希望和價值。
關鍵詞: 人性化服務;門診服務臺;應用
1規范著裝,強調禮儀服務臺
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門診的護理工作必須以人性化服務為手段,針對患者不同文化、生理、心理、精神等需要,提供適合于患者的最佳護理。認真學習、強化法律意識,增強職業的危機意識。護士熱情、誠懇、愛心服務態度既減輕了患者的不良情緒,也容易贏得患者的信賴,故提高護理人員的業務水平是關鍵。科室對護士進行各種禮儀培訓,參加繼續教育,組織人員到其他醫院觀摩、學習。不斷拓展護士的知識,有效地提高了門診服務臺的護理質量。
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4創造溫馨舒適的人性化診療
環境診療環境的優劣直接影響患者診療效果的優劣。綠色、整潔、令人心情舒暢的就醫環境有利于病人產生穩定、愉快的情緒。因此除了精湛的診療技術外,更應創造一個便捷、舒適的就醫環境。優化、美化室內外環境,診室清潔,桌面整潔,及時更換檢查床單,配置屏風遮擋,尊重病人的生命價值、人格尊嚴和個人隱私。讓病人身心愉悅、舒適。每個科室設置分診臺,叫號系統,準確分診,保持一醫一患一診室,大大改善了就診秩序,縮短了病人就診時間。
5建立有效的溝通系統,對患者提供合適的健康教育[2]
在一樓門診大廳一側設健康知識角,內容為簡單有效的急救措施、常見病、多發病、季節性傳染病的防治知識,用藥注意事項、康復知識及飲食、作息、體育鍛煉、情緒調節、戒煙戒酒、養成健康的生活方式等,靈活多樣,無形中增加了一種與患者的溝通方式。增強患者的防病意識,有效地糾正了患者生活中一些不良習慣,患者掌握了一些基本的防病知識和自護能力,拓展了護理服務的內涵。 總之,門診服務臺的人性化服務,要從患者實際需求出發,把門診服務臺的人性化服務做深做細,樹立良好的門診窗口形象。
【參考文獻】