第1章绪论
1．1研究背景与意义
国民经济的高速发展使中央空调有了广泛的应用，这给人们带来了舒适的工
作和生活环境，大大提高了人们的生活质量。但与此同时，建筑工程内部密布的
大量通风、空调管道历经常年运作，聚集了许多有害物质：病菌、病毒、尘螨、灰
尘甚至碳放射物等等室内空气污染物。研究表明我国高达75％以上的通风管道受到
不同程度的污染，据不完全统计，本文来自辣|文,论~文'网，
毕业论文 www.751com.cn 加7位QQ324_9114找源文全国有超过700万个各类中央空调的使用单位，
并且每年都在快速递增，但这些空调自运行以来从未清洗，90％多的中央空调风
管系统存在细菌污染【l】。其中40％-53％的室内空气污染是由中央空调通风管道污染
造成的，如果不对中央空调通风管道及时进行清理，室内环境的工作人员长时间
在这些有害物质的包围下会产生各种空调病症状，比如口干、头疼、容易疲倦、
心情烦躁等，甚至导致肺结核、哮喘、皮肤病、过敏等疾病。自2003年“非典”
疫情爆发后，人们开始关注室内环境并发现清洗中央空调风管的必要性。清洗中
央空调风管除了可以根除空调系统的污染源头、使室内空气质量得到改善，还能
减少风道阻力，从而使换热设备的工作效率得到提高，节约能源。
2006年，国家相关部门相继出台了《空调通风系统清洗规范》、《公共场所集
中空调通风系统卫生管理办法》等一系列文件用于规范空调通风系统的清洗。由
于中央空调通风管道中错综复杂的管道结构，人工检修管道不仅效率很低，还容
易出现给通风系统带来再次污染的情况，因此， 《公共场所集中空调通风系统清
洗规范》严禁操作人员在管道内部人工清洗管道。而管道清扫机器人，因其在进
行风管清扫工作时能进入到人所不能及的死角和狭长管道，且不存在二次污染和
安全性的问题，从而逐渐成为了风管清扫的关键设备。
风管清扫机器人作为受计算机控制的一种自动化设备，需要融合多种学科的
知识，机械、自动控制、人工智能、计算机、机器人、电子、传感器等诸多学科
领域的技术都在其中得以运用。风管清扫机器人工作环境复杂，工作任务特殊，
其自主控制研究涉及到复杂管道环境下移动机器人的地图创建、路径规划、导航、
避障、越障、伺服控制等诸多领域，技术难度较高。且由于其本身的发展历史不
长，因而目前国内外的风管清扫机器人普遍存在着智能化不强、自动化程度不高、
工作效率较低的问题，很难满足目前市场对其的需求。
上世纪末以来，由于空间、海洋以及原子能领域科学技术的高速发展以及
Internet技术的飞速普及，以无线网络为通信介质、可工作于未知的危险环境中的
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