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    目前，国内外比较先进的窑炉炉门结垢清扫方式是窑炉炉门高压水自动清扫技术，该技术实际是通过利用高压水射流对炉门刀边进行比较全面的清洗，而且基本不会损坏炉门刀边。

利用高压水自动清扫技术对窑炉炉门进行清洗使用起来较为方便，但对炉门进行清扫时高压水自动清扫装置是要安装在推焦机和拦焦机上，而有些窑炉是不具备此安装条件的。通过高压水对窑炉炉门进行清洗时由于焦油及焦炭结垢与炉门的粘黏程度较高，所以导致对炉门的清洗不彻底，而且用高压水清洗无法对炉门框进行有效清洗，所以清洗效果不理想。[2]

1.2 清扫机器人的应用

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备，它主要涉及到机械工程学、电气工程学、微电子工程学、计算机工程学、控制工程学、信息传感工程学、声学工程学、仿生学以及人工智能工程学等多门前沿学科。工业机器人是机器人学的一个主要分支，它代表了机电一体化的最高成就。随着现代科学技术的不断发展，工业机器人已成为柔性制造系统（FMS）、自动化工厂（FA）、计算机集成制造系统（CIMS）的自动化工具。通过广泛采用工业机器人，不仅提高了产品的质量与数量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本。[10]

窑炉炉门清扫机器人是一台工业机器人，其机械手安装有旋转铣刀，通过去对路径进行编程可对窑炉炉门进行全方位清扫 ，清扫效率很高，安全性高避免了工作人员的损伤。

1.3 机器人仿真的意义

    在对清扫机械手进行控制的时候，要想实现对清扫机器人的机械手在空间运动轨迹的控制，得以完成设计预先设定的作业任务，就必须要知道机械手在空间任意瞬时的位置和姿态。[9]要如何才能计算出机械手在空间的位姿是实现对机器人的控制首要解决的问题，这些都要涉及到机械手的运动学和动力学问题。所以，运动学和动力学分析在机器人学中占有十分重要的地位，是机器人学中研究的主要内容，为下一步的动力学、控制、轨迹的规划及避障等研究提供了可靠地依据。

然而仿真能够再现机器人系统的基本运动规律，再进行设计、分析一个机械手时，运动学仿真提供了一个十分有效的途径，可以非常准确的验证机械手的运动学模型及其求解是不是正确。

机械手的运动学仿真可以求出工作空间，来检验是否满足实际工作需要。[9]运动学的正问题，其实就是已知关节变量，求出机器人机械手的位置和姿态，因此在已知机器人各关节运动范围的情况下，通过应用正运动学就能很容易的进对各关节的运动空间进行分析、求解等。

机械手的运动学仿真能够验证机器人模型设计的合理性以及其运动算法的正确性，通过运动学仿真可以动态显示出机械手的真实运动情况，为对后面的控制和轨迹规划提供了依据。

通过仿真可以为机械手运动控制提供必要的条件。其实对于绝大多数的机械手的运动控制来说，都是建立在一套准确地正运动学求解公式上的。如果没有一套可靠地运动方程式，运动控制就根本无法进行。只有通过运动学仿真，才能发现问题并能及时解决问题，才能确保机器人的机械手正、逆运动学求解准确、可靠。仿真为机械手的运动控制提供了必要的条件。[9]

    优化结构设计。经过运动仿真能够显示出机械手的三维模型图，通过对机器人结果参数进行调整，来实现最优的结构设计，来达到实际设计要求。 (责任编辑：qin)