被动吸附式小型爬壁机器人开发

区别于使用真空发生器抽吸空气产生真空的传统爬壁机器人,本文介绍了一种利用吸盘自身形变和机构运动产生真空,在壁面上爬行的被动吸盘履带式机器人结构特点,并对其控制系统的组成作了说明。     

被动吸附式小型爬壁机器人开发

区别于使用真空发生器抽吸空气产生真空的传统爬壁机器人,本文介绍了一种利用吸盘自身形变和机构运动产生真空,在壁面上爬行的被动吸盘履带式机器人结构特点,并对其控制系统的组成作了说明.     

单吸盘真空吸附式爬壁机器人密封性能的分析

最新研制的单吸盘真空吸附式爬壁机器人可携带不小于１０ｋｇ的负载在曲率不小于１／３的罐壁弧面上以０￣２ｍ／ｍｉｎ的速度爬行，并能越过３￣４ｃｍ高的凸起焊缝或釉面砖墙的沟缝，本文将着重对该机器人的吸盘密封机构及其性能进行分析和研究。     

立式金属罐容积检定爬壁机器人的研制

针对传统油罐检定方法中,径向偏差测量精度低、操作危险、效率低等问题,研制一种小型的立式金属罐爬壁检定机器人。该机器人采用永磁吸附三轮式结构,测控系统以单片机89S51为核心,并配备多种传感器,实施有缆遥控操作。现场实验表明,该机器人自动化程度高,径向偏差测量准确,大幅度提高了油罐检定效率和检定精度。     

电磁式爬壁机器人平台

本文介绍了一种新型电磁式爬壁机器人平台。机器人平台从客观需求出发,利用电磁铁可以吸附铁质物体的原理,实现机器人在铁质壁面上竖直攀爬。机器人平台以单片机为控制核心,控制四只仿生脚的行动和电磁铁的吸附,由无线控制器实现远程控制。平台搭载多种传感器,以检测机器人周围的环境状态,并应用无线传输技术,将传感器监测数据时时传回控制电脑。还可由电脑控制,利用机器人上加装的机械臂,完成简单操作。本项目作品可以应用于强热辐射、浓烟、污染气体等复杂环境的场所实施远程测控,也可以应用于船体、高炉检测等方面。     

磁性爬壁喷涂机器人

日本三菱重工业公司正在销售一种磁性爬壁喷涂机器人。该机器人可以吸附在20毫米以上厚度的建筑物上,磁力可达2000公斤左右,并能沿各种磁性结构,如钢筋墙壁、天花板,甚至潮湿的壁面运动,速度可达10米/分钟。 该机器人系统由一个具有吸附功能的磁性机动系统、喷涂装置、用于清理喷涂表面的预处理装置、个人计算机、遥控操纵机器人的操纵手柄和操纵装置组成。机器人长800     

变磁力吸附爬壁机器人的结构设计与爬越焊缝特性

为提高储油罐壁检测作业的可靠性和安全性,研究设计了一种变磁力吸附机器人本体结构并研究其爬越焊缝特性.首先基于ANSYS平台对机器人变磁力吸附单元进行仿真分析,得到了机器人本体的磁感应强度分布及磁吸附力.然后建立了爬越焊缝过程的动力学模型,应用ADAMS对其进行动力学仿真分析,得到了该过程中的磁吸附力变化曲线.通过分析验证了机构的合理性和实用性.     

爬壁机器人技术的应用

本文简要介绍了哈尔滨工业大学机器人研究所研究开 发的负压吸附和磁吸附两个系列共5个品种的壁面爬行机器人,介绍了其关键技术、实现的 功能及达到的技术水平等．     

水冷壁清扫检测爬壁机器人

本文简要介绍了一种适用于火力发电站的大型排管 锅炉中的水冷壁清扫、检测用爬壁机器人,该机器人具有工作效率高,安全可靠,并能极大 地降低作业费用,提高检测精度等优点,是爬壁机器人技术在电站锅炉领域中的新应用。     

爬壁机器人吸盘传感系统设计

针对爬壁机器人设计了一种新型非接触式的吸盘与吸附面接触状况探测的传感系统,可以有效确定机器人足部吸盘位姿信号,并对吸盘的吸附条件做了分析和探讨;采用C8051F040型单片机来处理超声波测距传感器、倾角传感器和气压传感器的采集信息,通过异步串行方式发送给上位机,由上位机对信息分析计算后控制机器人动作。实验表明,该系统可以实现机器人的可靠吸附和任意夹角的壁面过渡。     

基于宏微机器人的焊缝跟踪研究

提出了一种基于宏微运动机器人的焊缝跟踪方法．首先,通过若干点的简单示教获得焊缝位置信息,并通过拟合建立焊缝模型．在该模型的基础上,对机器人的宏动进行运动规划．采用激光结构光视觉测量焊缝坐标,并根据焊缝图像偏差控制机器人的微动．结合机器人的宏动规划运动和微动自动调整,实现大范围、高精度的焊缝跟踪．利用宏微运动平台进行了焊缝跟踪实验,实验结果验证了所提出方法的有效性．     

基于递阶控制的爬壁机器人控制系统设计

该文在介绍役化工容器爬壁机器人本体结构的基础上,完成了爬壁机器人控制系统的硬件设计和软件编程,提出了基于工业母板的三级递阶式控制结构,研制出了爬壁机器人样机并进行了现场试验,验证了机器人系统的可行性.     

Acquisition of Weld Seam Dimensional Position Information for Arc Welding Robot Based on Vision Computing

Recognition and identification of weld environment and seam dimensional position by computer vision is a key technology for developing advanced autonomous welding robot. Aiming at requirements for recognition of weld seam image characteristics, this paper first presents an improved algorithm of subpixel edge detection based on Zernike moments. Comparing with the Ghosal’s original algorithm, the improved algorithm deals with mask effect and first derivative model on edge gradient direction so that it has the strong robust to noise, self-thinning ability and higher locating precision. An algorithm based on ZMs to extract line is also proposed, the comparative results with SHT and RHT show the method has the highest calculation speed and accuracy. The stereovision technology is developed to identify dimensional position of weld seam by computing dimensional coordinates of the weld seam. According to characteristics of weld seam, view field scope model and stereovision model based on baseline are studied and a stereo matching method is presented. In order to evaluate the algorithms and models presented in this paper, a welding robot systems with single camera fixed on the weld torch end-effector has been established for the robot to identify the dimensional position of typical weld seam by one-item and two-position method. The experiment results on S-shape and saddle-shape weld seams show that the vision computing method developed in this paper can be used for acquiring weld seam dimensional position information in welding robot system. Thus the welding path is mapped before the welding operation is executed.     

水冷壁爬壁机器人路径跟踪研究

摘要：准确的直线运动是水冷壁爬壁机器人完成磨损检测工作的前提,为了保证其做直线运动,设计了一种水冷壁爬壁机器人路径跟踪控制律。本文通过建立爬壁机器人的运动学模型,用摄像机采集水冷壁图像,对图像处理并提取直线路径,实现对其位姿的反馈,再根据Backstepping跟踪算法设计路径跟踪控制律对机器人位姿进行控制,同时采用Lyapunov稳定理论对控制律的收敛性进行验证,最后通过MATLAB软件进行仿真实验,仿真结果验证了控制律的有效性。     

油罐检测爬壁机器人结构与控制系统设计

研究智能爬壁机器人检测技术及其系统 ,提出了机器人在大型垂直罐壁移动作业的路径规划方法 ,并分析了抗倾覆机构的作用 ,设计给出了机器人总体结构和控制系统 .系统以磁吸附爬壁机器人为运动载体 ,采用非接触式无损检测技术 ,并配备多种传感器 ,具备较高的智能化水平 .现场实验表明 ,该系统自动化程度高、运动稳定可靠、定位精度高 ,大幅度提高了检测效率 .     

基于ADAMS的仿壁虎爬壁机器人的运动仿真

为实现在不同环境的壁面上自由爬行,设计了应用仿壁虎微纳米粘附阵列的爬壁机器人,建立了机器人的动力学模型及足部与壁面之间的接触模型,并利用机械系统动力学软件ADAMS的仿真功能,对机器人沿垂直壁面爬行的运动特性进行了仿真.利用ADAMS的后处理模块的分析功能,重点研究了在一个运动周期内,模型整体质心的位移、电机转矩以及足部与壁面之间的接触力随时间的变化情况.仿真结果表明该仿壁虎爬壁机器人能够以约26mm/s的速度沿着垂直的壁面平稳地运动,不存在波动和偏离.这为下一步研制仿壁虎爬壁机器人的物理样机提供了理论指导,也为其他仿生机器人的研究提供了参考.     

Development of Wall Climbing Robot System by Using Impeller Type Adhesion Mechanism

In this paper, we present a wall climbing robot system, called “LARVA”, developed for visual inspection of structures with flat surfaces. The robot has two differential driving wheels with a suspension and an adhesion mechanism. The adhesion mechanism is composed of an impeller and two–layered suction seals. It is designed to provide sufficient adhesion force and be controlled so that the robot can move freely on various wall surfaces. The static and aerodynamic modeling of the adhesion mechanism is given and the analysis of the adhesion mechanism, air leakage, and inner flow are carried out to be useful for the design as well as the control. Finally, the performances of the robot are experimentally verified on several kinds of walls and its feasibility is validated.     

基于神经网络的焊缝缺陷识别专家系统

介绍了基于神经网络的焊缝缺陷识别专家系统的基本原理、结构和识别策略。根据焊缝缺陷特征，从不同层次进行识别，用神经网络的并行处理和自学习克服了传统识别的一些不足。     

基于控制函数的蛇形机器人攀爬运动分析

为实现对正交关节蛇形机器人多种运动形式的简单、统一控制,从研究蛇形机器人控制函数出发,提出了一种简单的并可同时实现正交关节蛇形机器人蜿蜒运动、行波运动、侧向翻滚运动和螺旋攀爬运动等多种运动形式的控制函数.对蛇形机器人实现螺旋攀爬运动的控制参数进行了分析,并用粒子群优化算法(PSO)对控制参数进行了优化拟合,给出了控制参...