光伏组件自动换行清洁机器人设计

针对光伏组件上灰尘降低光伏发电效率、影响光伏组件性能等现状,设计了一种光伏组件自动换行清洁机器人。该机器人包括清扫小车、换行小车、行走及换行轨道、锁紧装置及远程无线控制系统,清扫小车采用皮带刷上下清扫方式,换行小车负责运输清扫小车实现自动换行清扫。控制系统以ARM芯片MKW01Z128为主控芯片,清扫小车与换行小车之间可进行RF无线通信。样机现场试验表明：该清洁机器人清扫效率高、清扫效果良好,可以实现自动换行清扫、远程控制等功能,适用于大规模地面光伏电站。     

可变形轮腿式机器人行走机构设计与研究

针对当前轮腿式越障机器人的局限性,设计了一种新型的车轮可变结构机器人,该机器人可以在轮腿之间自如切换。介绍了可变结构车轮的工作原理,该机构在平坦地面上运动以轮子模式行走,当遇到障碍物切换为类花瓣模式越过障碍。对车轮在两种模式下的直行与转弯过程进行理论分析,建立了运动学仿真模型,并对模型进行求解。为了验证分析结果,采用Adams软件对车轮的越障过程与复杂路面行走进行了运动仿真。仿真结果表明,设计的车轮结构可行性较高,具有轮式机构的稳定性,同时具有腿式机构较高的越障能力,使机器人可以适应多种复杂的路况环境。     

一种悬垂绝缘子带电清扫机器人机构设计

采用绝缘子带电清扫机器人清扫绝缘子可以有效地清除绝缘子表面的污秽,防止污闪事故的发生。针对500kV超高压交流输电线路悬垂绝缘子串的环境特点和双伞裙瓷质盘形悬式绝缘子带电清扫任务需求,提出了一种新型悬垂绝缘子带电清扫机器人机构。介绍了机器人机构的构型,推导了机器人的运动学方程,分析了机器人的工作流程。在实验室线路上开展了机器人的行走实验和清扫实验,实验结果验证了机器人机构设计的可行性。该机构具有结构紧凑、环境适应能力强等特点。     

中央空调管道清洁机器人造型设计

正设计说明:中央空调的管道如不定期清洁会滋生致病病菌,造成空调交叉污染。传统中央空调管道清理需要先用气囊封闭两端,再放入探测机器人探测、清扫机器人清扫,最后通过空压机将灰尘吸出,步骤繁琐且成本高。该设计是专门用来清扫中央空调通风管道的清洁机器人,综合多种设备的功能,在通风管道行走时将管道清扫,并能深入细小管道进行清洁。     

一种仿水黾新型水上行走机器人的研究

水黾是一种可以在水面上行走的昆虫,基于水黾水面行走原理,提出了一种新型的仿生水上行走机器人,该机器人利用电磁铁驱动,基于曲柄滑块机构及并联原理设计了机器人单腿驱动机构,驱动机器人的划动腿在水面中形成椭圆形的划水轨迹.并模拟仿生原型水黾结构,采用6条腿结构方式设计了水上行走机器人整体机构.基于虚拟样机技术对驱动机构、水上行走机器人整体机构进行了建模和运动仿真,验证了机构设计的合理性和功能实现的正确性.在实验室环境下,基于水上行走机器人工作环境的特殊性,设计和制作出了水上行走机器人样机.     

升降伸缩式楼道清洁机器人结构及控制系统设计

楼宇的楼梯清扫是一件枯燥和繁重的重复性劳动,为解决这一问题,设计一款基于单片机控制系统的升降伸缩式楼道清洁机器人,实现地面和楼梯自主清扫的目的。该楼道清洁机器人由升降机构、伸缩机构及清扫机构组成。升降机构、伸缩机构实现机器人的水平移动与爬楼动作,清扫机构实现垃圾的清扫与收集动作。采用多传感器融合技术,通过单片机控制机器人爬楼、清扫、避障,并实现区域遍历。该楼道清洁机器人清洁效率高,具有一定的路面适应能力,平稳可靠。     

架空电力线绝缘漆自动喷涂行走机器人设计

目前的架空电力线采用人工喷涂的方式,存在着效率低、速度慢、喷涂绝缘层不均匀等缺陷,现设计能够在高空行走并对架空电力线实现自动喷涂绝缘漆的机器人。该机器人以PLC为控制核心,通过无线传输与地面HMI通信,能够在架空电力线上自动行走,采用模糊控制策略调节机器人行走速度和绝缘漆喷涂量,实现特定厚度的绝缘漆自动喷涂作业。该系统已成功应用于广西电力电网系统,通过运行发现该系统设计合理、运行可靠、喷涂均匀,在自动喷涂过程中实现了全自动化和智能化。     

用于矩形通风管道的集成清洁机器人

为了解决大型中央空调的矩形通风管道清理,设计了一种专用的管道清洁机器人。机器人的行走方式采用轮式,将清扫机构、吹灰扇、监控摄像头机构等工作所需工具安装在一台小车上,其中清扫装置设计分为主刷头和辅助刷头2个部分,2个辅助刷头设计为可开合式以适应不同宽度的矩形管道的。在硬件部分,采用STM32单片机作为主控板,将空调管道的清洁、监控等工作集成于一体。结果表明,相比较传统的人工清洁,该管道机器人在提高清洁效率的同时降低了人工成本。     

柔性蠕动管道机器人结构设计和通过性分析

为提高对管道复杂环境的适应性,实现机器人平稳可靠行走,对柔性蠕动管道机器人进行了结构优化设计和管内通过性分析。该机器人采用柔性弹簧轴驱动和单向轮机构,靠自身的结构自适应性实现蠕动行走,并能在一定范围内自主适应管道内径和形状的变化。通过对蠕动机器人在直线管道的运动分析和受力分析,得到了机器人的蠕动行走条件。利用ADAMS仿真软件对机器人进行了运动仿真,验证了该机器人蠕动行走的可行性和行走条件的正确性。     

多运动模式管道机器人结构设计与运动分析

针对管道机器人运动形式单一的问题,设计了一种具有多种运动模式并能进行切换的轮式管道机器人,给出了管道机器人的总体方案,设计了管道机器人的自适应变径机构、车轮变位机构和转弯机构,建立了管道机器人轮式行走时的运动模型和力学模型,并以此为基础对机器人主体结构进行优化设计。     

三连杆轮式蛇形机器人设计及运动分析

为了克服被动轮驱动蛇形机器人运动能力弱的缺点,提出了一种新型三连杆主动轮驱动蛇形机器人。该蛇形机器人由多个被动关节连接的串联连杆组成,每个连杆的中心都有一个主动全向轮。全向轮的驱动力只作用于横向,而机器人则沿纵向运动。此外,针对该蛇形机器人具有非完整约束和欠驱动的特点,采用局部坐标系,设计了一种带有防滑功能的运动控制器,使运动和关节角度互不干涉。蛇形机器人蜿蜒爬行实验结果表明,所提出的设计是可行的,且运动控制器有效避免了全向车轮的打滑问题,提高了整个系统的稳定性。     

Development and Polishing Process of a Mobile Robot Finishing Large Mold Surface

□ A novel self-determination polishing robot finishing large mold free-form surface is developed, and the finishing process method is researched. Contrary to traditional approaches, our premise is that a large mold surface can be polished by using a small robot. This robot system is mainly composed of a polishing robot part, a computer system and a visual positioning system. A type of robot with four uniform distribution wheels was designed, which has two driving wheels and two driven wheels. Active compliant control of the polishing tool was provided by a pneumatic servo system, and a new special compliant abrasive tool was proposed on the basis of robot characteristics. The process planning steps consisted of subdividing the free-form surface, choosing an abrasive tool, planning the polishing path and optimizing machining parameters. Based on the orthogonal experiment and the grey relational analysis method, the optimal parameter combination was obtained for polishing force, tool speed and feed rate. Aiming to polishing times, the surface roughness method and polishing efficiency method were studied in detail. The polishing experiments were carried out in the robot using process parameters obtained by the efficiency method. These research results provided significant theory foundation and experimental data for a mobile robot planning polishing to realize intelligible process parameter selection.     

六独立轮驱动管内检测牵引机器人

研制了一种用于海底管道内检测系统的无缆自治型轮式牵引机器人模拟样机。介绍了机构组成及工作原理,并分析了动态行走特性。机器人采用内置电动机及传动机构的全主动轮杆式结构,包括六只驱动臂杆和机架杆。每只驱动臂杆的首端直接安装一对主动轮,由其内的一台电动机单独控制。六只驱动臂杆周向60°等间距排列在机架的外层空间,且首尾交替、轴向交错布置,形成六独立轮双截面驱动方式。位于内层中心的机架杆,两端布置力封闭可调机构,产生驱动轮与管壁的主动预紧或解锁。该机器人具有体积小、结构紧凑、牵引力大的特点。试验证明,适合作小直径管道检测系统的理想牵引装置。     

轮式移动机器人电机驱动系统的研究与开发

以嵌入式运动控制体系为基础,以移动机器人为研究对象,结合三轮结构轮式移动机器人,对二轮差速驱动转向自主移动机器人运动学和动力学空间模型进行了分析和计算,研究和设计了自主移动机器人电机驱动系统,开发了一套二轮差速驱动转向移动机器人电机驱动系统,完成了系统各部件的整体装配和调试。试验结果表明,该设计方案可行、系统运行稳定可靠、成本低廉、所用元件易于购置,具有较好的实用的价值和应用前景。     

一种新型智能清洁机器人测控系统的设计

介绍一种新型智能清洁机器人测控系统的设计与实现,采用8位单片机SST89E554RC作为控制器,移动轮采用2路直流电机独立驱动,由超声波传感器、红外反射式传感器、接触传感器及相关外围电路构成多传感器障碍物检测系统.     

翻滚式探测机器人设计及运动仿真

针对探测机器人对未知环境探测时易发生倾覆而丧失运动能力的情况,结合探测机器人运行过程中车载仪器需维持一定的姿态角的功能要求,提出了一种翻滚式探测机器人结构.该机器人由八个驱动轮、两个侧向支撑架以及平衡架组成:八个驱动轮保证机器人发生倾覆后仍有四个驱动轮与地面接触,从而不丧失运动能力;侧向支撑架可使机器人发生侧倾后与地面保持较大的倾角,待稳定后借助驱动力恢复至正常姿态,从而恢复运动能力;平衡架可保证车载仪器的横滚角和俯仰角在探测机器人发生倾覆和侧倾时基本不变.针对探测机器人的上述功能,运用ADAMS进行运动仿真,以验证各部件功能的可实现性.仿真结果表明,翻滚式机器人各部件实现了设计功能.     

Synchronous line-tracking robots based on STM32

A pair of synchronous line-tracking robots based on STM 32 are designed.Each robot is actually a small intelligent car with seven reflective infrared photoelectric sensors ST 188 installed in the front to track the line.Two rear wheels each driven by a moter are the driving wheels,while each moter is driven by an H-bridge circuit.The running direction is controlled by the turning of a servo fastened to the front wheel and the adjustment of speed difference between the rear wheels.Besides,the light-adaptive line-tracking can be performed.The speeds of the motors are controlled by adjusting pulse-width modulation(PWM)values and an angular displacement transducer is used to detect the relative position of the cars in real time.Thus,the speeds of the cars can be adjusted in time so that the synchronism of the cars can be achieved.Through experiments,the fast and accurate synchronous tracking can be well realized.     

仿尺蠖式气压驱动管道清洁机器人的设计

设计了一种用于管道清洁的气压驱动机器人,机器人由清洁作业单元、纵向驱动单元、横向支撑单元和气压系统四部分组成。清洁作业单元利用气压马达驱动合金刀头旋转,清洁管道内壁;纵向驱动单元由两套相同的驱动模块构成,两套相同的驱动模块通过万向虎克铰连接,带动整个机器人沿管道内壁运动;横向支撑单元通过滑轮与管道内壁接触,为清洁作业单元和纵向驱动单元提供支撑力;气压系统为整个机器人的工作提供动力源和控制信号。提出了机器人的仿尺蠖式运动方式,整套机器人机构简单、设计可靠,可以实现远距离、复杂工况的管道内壁的清洁工作。     

新型轮腿配合式排水管道检测机器人控制系统设计

提出了一种新型轮腿配合式管道机器人的设计思想.机器人通过轮式驱动和腿式驱动二者的相互配合,兼有轮式机器人移动速度快及腿式机器人环境适应能力强等优点.对机器人结构及组成进行了设计,运用重心偏移的方法保证机器人腿式行进时不发生侧翻.对整个机器人的控制系统进行设计,包括主机控制系统的单片机硬件设计、移动载体和CCD摄像头控制系统的软件结构设计.     

一种机器人的新型运动方式研究

四轮驱动车体是高压带电清扫机器人的移动载体,它的任务是使高压带电清扫机器人在变电站的拥挤环境中自由移动。针对该车体的尺寸以及机械结构的特点,设计了新型的斜滑移转向、斜直线运动以及摩擦轮制动等运动方式,使得该车体可以在拥挤的变电站中将高压带电清扫机器人移动到任一指定位置,使机器人具备了很高的灵活移动性能。