基于凸轮自锁原理的伸缩式管道机器人设计

为提高伸缩式管道机器人的负载能力,研制一种基于凸轮自锁原理的伸缩式管道机器人,牵引力不受限于某一固定摩擦力,可随外载荷的增大而增大。应用分析力学原理导出单向锁止机构各参数应满足的关系式,并给出可适应管径变化的凸轮轮廓设计方法,计算出移动机构系统的响应时间,提出一套系统的管道机器人设计理论方法。利用提出的设计方法研制试验样机,并在管道中成功进行一系列试验。研究成果提升了伸缩式管道机器人的负载能力与管道适应性,完善了基于自锁原理伸缩式管道机器人的设计理论。     

Unilateral self-locking mechanism for inchworm in-pipe robot

A unilateral self-locking mechanism (USM) was proposed to increase the tractive ability of the inchworm in-pipe robots for pipeline inspection. The USM was basically composed of a cam, a torsional spring and an axis. The self-locking and virtual work principles were applied to studying the basic self-locking condition of the USM. In order to make the cooperation between the crutch and telescopic mechanism more harmonical, the unlocking time of the USM was calculated. A set of parameters were selected to build a virtual model and fabricate a prototype. Both the simulation and performance experiments were carried out in a pipe with a nominal inside diameter of 160 mm. The results show that USM enables the robot to move quickly in one way, and in the other way it helps the robot get self-locking with the pipe wall. The traction of the inchworm robot can rise to 1.2 kN, beyond the limitation of friction of 0.497 kN.     

小口径管内机器人技术的研究进展

从小口径管内机器人的特殊应用场合出发,针对无流体管道工作环境,将小口径管内机器人按运动方式概括为轮式、蠕动式与振动式三种类型,以驱动源为分类标准详细介绍了各种小口径管内机器人的发展过程与研究现状,并对其优缺点及适用场合予以分类讨论。在此基础上将小口径管内机器人技术的研究发展分为四个阶段,依次为移动机构的设计与优化、特殊传感器的设计、能源与信号传输的无缆化,以及自主控制的实现,明确了小口径管内机器人技术发展的研究内容。     

一种伸缩式油井管道机器人超高压动密封设计

以自行研制的一种用于水平井检测的伸缩式油井管道机器人为对象,研究了其在充满高温(约150℃)高压(约60 MPa)腐蚀性污油的管道内工作时的动密封问题,采用高耐压高性能的车氏超高压组合密封方案,对机器人关键部件的密封结构进行了设计.初步的实践证明该设计能够达到很好的密封效果,解决了伸缩式油井管道机器人在水平井工作时的超高压动密封问题.     

基于虚拟仪器的装备ATS系统硬件平台设计与实现

在对现有维修检测设备存在不足分析的基础上,结合武器装备的维修技术保障需求,利用分块设计思想,采用虚拟仪器、人工智能、计算机通讯与控制等技术,搭建了基于虚拟仪器的装备自动测试系统硬件平台整体架构,在对系统各功能模块原理进行分析之后,对系统主控电路、电磁兼容性进行了设计;采用虚拟仪器的装备自动测试系统硬件平台,具有智能化、通用化、可视化的特点,通过试验结果分析,测试系统硬件平台能够实现装备的性能检测和故障诊断,测试数据符合任务要求,能满足各级修理机构维修测试需求。     

基于WVD与多分辨分析的发动机故障诊断

活塞击缸是摩托车发动机的典型故障,其故障噪声往往淹没在背景噪声中,从强背景噪声中提取故障特征信号,揭示故障信号的本质,是发动机故障诊断的基础。以某公司的摩托车发动机为研究对象,对其故障噪声产生的机理和特征进行分析,采集发动机的正常噪声和故障噪声信号,通过Wigner-Ville分布（简称WVD）与多分辨分析对发动机的故障噪声进行了联舍辨识。首先计算两种信号的伪WVD,通过分析比较确定故障信号的频率和时间,再利用小波分析识别发动机噪声信号中表征故障的间歇性撞击声。     

澡后速干机的可行性分析

澡后速干机是一种浴室多功能干肤机,包括壳体,壳体内置有风机,接近于风机安装有发热丝,其特征在于:壳体具有主风道,若干条排风道连通于主风道;主风道与排风道之间设有风道转换装置;风道转换装置包括挡风板和控制模块,控制模块旋动挡风板至不同排风道位置以实现排风道的切换;壳体设有雾气口,雾化口连接安装有雾化器,且雾气口连通排风道,雾化器产生的水雾通过雾化口进入排风道,并与气流混合后排出壳体。本发明代替了传统毛巾擦身,减轻了环境污染,节约资源,还能防止不洁毛巾的细菌感染;内设有空气净化装置消灭细菌,可有效降低浴室细菌的滋生,保持浴室通风干爽。     

管道机器人支撑臂小角度展开过程建模与分析

以管道机器人为对象,设计了一种用于其适应管径变化的支撑臂,针对该支撑臂机构存在的奇异性（又称死点）和启动力大的问题,提出了斜面-滚轮结构的设计。该设计通过在连杆和推杆分别设计一段斜面和滚轮,将机构的展开过程分为两个阶段,解决了奇异性的问题,同时极大减小了机构在小角度展开时所需推力,解决了启动力大的问题。论文对设计的机构展开过程进行了建模和分析,并在MSC.ADAMS上进行了运动仿真,与无斜面-滚轮设计的四杆机构进行比较,验证了设计的可行性和优越性。