課程設計 螺旋式管道機器人 機器人總體方案設計 1設計方案過程及特點 按照上述的過程方案，由三維建模可以進一步確定機器人的可靠外形結構。 安裝加工出的理想外形經過安裝調試環節成為完整的機器人，最后完善整個樣機 使其在螺旋管道內能順利工作，幫助人們順利解決難題。 2機械結構 一、當前狀況 目前國內外已研制出的管道機器人類型很多，從機械結構來區分主要有以下 幾種移動方式： （1）活塞移動式，其原理類似于活塞在汽缸內的運動，即把管道看作汽缸， 把具有一定彈性和硬度的機器人看作活塞。在結構上，機器人其后面的流體壓力 大于前面的壓力時，在壓差的作用下，機器人克服了管壁與活塞之間的摩擦阻力 而向前運動。機器人可以攜帶各種傳感器，一邊行走一邊用于管道檢測。 圖4整體設計流程圖 （2）滾輪移動式，利用滾輪驅動式的行走結構，以電機作原動機，為了增 加牽引力，一般采用多輪驅動式，由于

蘇州大學的5名大學生合作發明了一種微型管道機器人。其能夠深入到核電廠蒸汽發生器的管道內，檢查管道的安全狀況，以避免核泄露等安全事故的發生。

為提高伸縮式管道機器人的負載能力,研制一種基于凸輪自鎖原理的伸縮式管道機器人,牽引力不受限于某一固定摩擦力,可隨外載荷的增大而增大。應用分析力學原理導出單向鎖止機構各參數應滿足的關系式,并給出可適應管徑變化的凸輪輪廓設計方法,計算出移動機構系統的響應時間,提出一套系統的管道機器人設計理論方法。利用提出的設計方法研制試驗樣機,并在管道中成功進行一系列試驗。研究成果提升了伸縮式管道機器人的負載能力與管道適應性,完善了基于自鎖原理伸縮式管道機器人的設計理論。

管道機器人是特種機器人研究領域中的熱點.該文設計了管道機器人蠕動式移動牽引機構,采用電機驅動絲杠正反轉,絲杠上絲杠螺母前移,前后兩組支撐腿臂交替支撐住管壁,從而實現了機器人的蠕動式前行的驅動方案,并設計了該系統的電控部分.模擬管道中的實驗驗證了該方案的可行性.

第41卷2013年第4期 本 欄 目 編 輯　 陸 秋 云 通　 用 124 可變徑管道機器人系統的 設計與研究 武　燕1，王才東2，王新杰2，牛志軍2 1 河南機電職業學院機械工程系　河南鄭州　451191 2 鄭州輕工業學院機電工程學院　河南鄭州　450002 摘要：筆者在分析管道機器人國內外發展現狀基礎上，針對管道機器人對不同管徑需求，提出了一種 雙履帶式可變徑管道機器人的總體方案。設計了機器人的驅動裝置、直徑調節機構等關鍵部件，并設 計了機器人的控制系統，該控制系統上采用了上、下位機控制結構，通過手動和自動2種控制模式， 實現機器人無級調速、前進、后退、轉彎和圖像信息采集等功能。研究結果為可變徑管道機器人的實 用化開發奠定了基礎。 關鍵詞：管道機器人；變管徑；穿纜；控制系統 中圖分類號：tp242　　　文獻標志碼：a　　　文章編號：1001-3954

提出了一種描述管道機器人彎道通過性的數學模型,該模型由一組組合約束構成.通過對約束方程的分析討論,得出了規律性的結論.管道機器人在彎道處的姿態、單元體的幾何尺寸、行走輪結構形式對其通過性都有不同程度的影響.所提出數學模型是管道機器人彎道自主行走控制策略設計和相應結構設計的理論基礎.

為適應采煤機遠程控制方式發展的需求,設計了一種基于dp/lin總線的采煤機控制鍵盤。該鍵盤由lin總線數據采集模塊采集控制信息,將不同按鍵對應的控制信息通過lin總線進行傳輸,并轉換為dp總線信號與plc主機進行數據交換,進而由plc主機控制采煤機的開停、升降、牽引,從而實現對采煤機的遠程實時控制,提高了煤礦開采的自動化水平。

針對管道機器人在后退過程中需要借助人手動來收線的問題,提出了一種智能化的電纜絞盤系統,它是通過管道機器人爬行器和絞盤間電纜的恒張力控制來實現的。由此建立了基于模糊控制的恒張力模型,并利用matlab軟件對張力控制系統進行了仿真研究,結果表明該方法是可行的,基于模糊控制的恒張力系統在機器人系統中具有很好的應有價值。

討論了管道機器人的數學模型,并且對垂直彎管和分支管道的通過性做了分析。通過建立機器人的幾何方程,使得機器人可能通過各種彎管。其結果可對機器人的動靜態特性研究提供一定的參考。

針對帶膛線身管這一特殊的測量對象,研制了一種能自動測量火炮膛線的新型管道機器人.分析了該機器人的機構組成及工作原理,研究了其運動學和力學特性.實驗證明,該機器人測量精度達到0.002mm,多次測量的重復性誤差小于0.002mm,并且可靠性高.

1/2 控制鍵盤的操作和接線圖 2/2

排水管道機器人通常采用模塊化設計,一般分為爬行器、電纜絞盤、上位控制單元、檢測單元、輔助裝置、圖像處理軟件等模塊。本文介紹排水管道機器人各模塊現有技術特點,并結合智能控制技術,展望未來排水機器人發展方向。

針對管道機器人的工作特點,提出了一種管道機器人視頻監控系統。系統采用光纖傳輸視頻和數據的復合信號,利用視頻光端機進行信號的復合和分離,基于directshow框架開發視頻采集系統,通過modbus協議完成主機與管道機器人的數據通信,從而實現了管道內部視頻圖像的實時采集和管道機器人的實時監控。

論文根據集中空調管道清掃的特點,設計了一種新型的空調管道機器人,并以自行研發的集中空調管道機器人樣機為例,介紹了其傳動機構、運動機構的設計,系統功能的實現以及由些引出來上位機與下位機的通信方式的問題。設計中采用三輪三角形布置的輪式移動載體,選用rs-485作為通信電氣標準,實現51單片機控制端與pc機的通信。在操作員的遠距離遙控操作下,空調管道機器人在管道內部自動行走,并攜有操作機構和輔助設備(ccd攝像機、管道清潔掃等),進行一系列管道清掃作業。

畢業設計(論文) φ700mm-φ1000mm管道機器人設計— 伸縮機構和機身設計 所在學院 專業 班級 姓名 學號 指導老師 年月日 φ700mm-φ1000mm管道機器人設計——伸縮機構和機身設計 ii 摘要 隨著機器人技術的飛速發展，工業機器人的應用領域正在不斷的擴大，對應用需求 提出了新的要求，為提高機器人應用的水平，我們研制了一套以管道清灰為目的的機器 人系統。 本文闡述了機器人的發展歷程，國內外的應用現狀，及其巨大的優越性，提出具體 的機器人設計要求，進行了本演示系統的總體方案設計和各自由度具體結構設計、計算； 最后設計伸縮機構和機身設計。 關鍵字：管道機器人、結構設計、清灰、機械結構 φ700mm-φ1000mm管道機器人設計——伸縮機構和機身設計 iii abstract withtherapiddevelopment

采用直流電機驅動蝸輪蝸桿機構作為動力源，彈簧被動適應管壁，設計出一種適用于內徑50-70mm變半徑細小管道的修補機器人，機器人具有機構靈活度高，機構緊湊，控制簡單等優點。

介紹了基于單向運動機構的伸縮式管道機器人工作原理,對管道機器人整機系統進行合理簡化,得到等效系統模型。根據等效模型,分析直流伺服電機、滾珠絲杠,以及單向運動機構的動力學行為。為了研究系統的輸入電壓信號和輸出的運動速度之間的關系,建立了機器人系統的完整框圖模型。利用matlab對機器人系統進行仿真,分析不同輸入信號下系統的響應特性,為管道機器人的機構設計和控制器設計提供理論依據。

研究了一種輪式全驅動管道機器人質量的優化問題,提出一種基于遺傳算法的質量選擇的優化模型,分析了輪式管道機器人在滿足拖動能力、行進速度等性能指標的要求下,通過輪徑、輪距、轉矩、轉速等參數的改變,能夠使機器人的質量得到一個較小、較優的數值,實現機器人的整機輕巧,使用方便,降低制造成本。采用遺傳算法,通過c++編制仿真程序,仿真結果證明了該算法是有效的、穩定的。通過機械系統動力學仿真分析軟件adams進行拖動力仿真試驗,證明了該優化方法的正確性。

當有纜管道機器人的線纜長度增加時,其重量大增,與管壁的摩擦力會變得很大,嚴重影響了機器人作業時的最大行走距離及可靠性。為了克服該缺點,本文采用kq-100e電源線載波調制解調模塊,給出了載波電路圖,制定了通信協議,描述了通信流程,從而實現了線纜內電源線與信號線的復用。該研究成果已應用于中央空調風管清潔機器人中。應用結果表明,該通信系統大大減輕了線纜與管壁的摩擦力,提高了管道機器人的可靠性,增大了其作業時的最大行走距離。

一、三維植被網護坡施工工藝如下： 頁腳內容0 三維監控控制鍵盤 （keyboardcontroller） 使用說明書 operationinstruction copyright2003-2007.allrightsreserved. 溫馨提示: 感謝您使用本公司產品。 為了讓您能夠盡快熟練的操作本機，請您仔細閱讀我們為您配備內容詳細的使用說明書，從中您 可以獲取有關產品安全注意事項、產品介紹以及產品使用方法等方面的知識。當您閱讀完說明書后， 請將它妥善保存好，以備日后參考。 一、三維植被網護坡施工工藝如下： 頁腳內容1 如果您在產品的使用過程中發現什么問題，請撥打我們的服務熱線。謝謝您的合作！ 申明： 在編寫此說明書時我們非常小心謹慎，并認為此說明書中所提供的信息是正確可靠的，然而難免 會有錯誤和疏漏之處，請您多加包涵并熱切歡迎您的指正。但是我們將不對本手

介紹了4種支承輪式管道機器人變徑方案的工作原理,比較分析得出絲杠螺母副變徑機構具有更高的驅動效率。在此基礎上,基于虛功原理分析了絲杠螺母—支承桿變徑機構的驅動特性,并應用多體動力學仿真軟件adams對其進行了動力學仿真驗證,結果顯示絲杠螺母—支承桿變徑機構具有更高的驅動效率和更強的管徑適應能力,并給出了其驅動電動機隨管徑變化的一般動力學特性,為支承輪式管道機器人推廣應用奠定了基礎。

我國建筑業廣泛采用磚砌塊。分析了現代建筑采用工人手工砌墻工作效率低、勞動強度大、安全隱患多等缺點。提出了一種能夠實現自動砌墻的建筑機器人設計方案。該方案是由機械手實現搬運并壘墻,由升降云梯來送磚,電機帶動注射機構把水泥打到壘磚處,機器人整體步進移動,模擬人的壘墻動作。該機器人能提高砌墻工作效率和質量,解決了手工砌墻操作中的不利因素。