多功能管道机器人的移动机构分析与设计

本文重点对多功能管道机器人的运动机理和运动特征进行了分析和介绍,该管道机器人适用于10CM以下的小型管道的作业。是一款无线自驱动的轮式管道机器人。机器人主要实现在管道内无损探伤、管道内壁防腐喷涂、管道清淤、内壁视觉检查等功能的自动化。从功能实现的角度出发,自行研制管道机器人核心功能的模块。并对各核心模块的关键技术进行技术集成。制作一套机器人模型样机,并以其为平台,研究管道机器人的拖动力、驱动效率、弯道通过性、越障能力、控制系统的实时性与柔顺性等关键性能指标的定量数学模型。以虚拟样机技术为核心,构建机器人本体的全数字化三维动力学模型,在此模型上进行仿真测试。最终得到经济型多功能管道机器人的最优设计方案。     

流体驱动式管道机器人结构设计思路和发展趋势

我国石油天然气输送管道分布广泛，发展迅速。管道的定期检测维护需求也不断上升。作为应用范围最广的管道内检测器，流体驱动式管道机器人的大部分核心技术被国外技术封锁，我国大力发展管道机器人检测技术十分必要。笔者结合近年来国内外相关设计成果介绍了流体驱动式管道机器人的发展趋势和现状，总结了目前流体驱动式管道机器人的结构分类，并整理出一条关于管道机器人结构设计的思路流程。希望对想了解相关信息和有相关设计需求的读者有所帮助。     

一种适用于管道机器人的新型螺旋驱动器

基于管道机器人自主驱动的工作原理,研制出一种可实现跨空驱动、弯道引导和转向驱动等自适应控制功能的单轴双驱动新型轮式螺旋管道机器人驱动系统。通过对新型驱动器在特殊管道的越障性能和自定心性能进行分析计算,提出了验证该驱动器能够较好的适应非开挖小口径管道检测环境和工作要求的条件,为研发驱动能力强、越障性能好、有良好的驱动定心性能的小口径管道机器人提供了理论依据。     

基于模糊自适应PID控制器的差压式管道检测机器人速度控制系统设计

针对差压式管道检测机器人的基本结构和调速原理,建立了相应的速度控制系统,明确了速度控制流程。应用模糊自适应思想,结合模糊控制和PID控制原理,设计了满足差压式管道检测机器人调速需求的模糊自适应PID控制器。     

双电机驱动的带式输送机变频控制研究

针对传统的双电机驱动带式输送机在启动初期电流值大,驱动电机间转速、转矩不平衡问题,提出一种组合变频控制系统,并采用Matlab对控制系统控制效果进行仿真。结果表明:电机电流值为600A,启动耗时1. 5s,显著低于常规的变频控制方式;驱动电机在启动、加速、减速以及平稳运行等阶段内的出转速、转矩等保持平衡。变频控制系统工业应用实践也表明,采用的双电机变频驱动控制系统可以提升驱动电机运行的平稳性、可靠性,现场应用取得显著效果。     

多功能管道机器人的电子控制部分分析与设计

管道输送在我国运用比较普遍,管道长期处于压力大的恶劣环境中,受到水、油混合物、硫化氢等有害气体的腐蚀。这些管道受蚀后,管壁变薄,容易产生裂缝,造成泄漏的问题,存在重大安全生产隐患和经济损失。因此研究工程应用中的管道机器人具有很高的实用价值和学术价值。市场迫切需求一种基于无线自动控制的管内检测机器人。本文重点对多功能管道机器人的电子控制部分中的控制系统进行分析与设计。     

通风除尘管道清洗机器人的开发

东华大学在原有一项发明专利基础上进行二次开发,发明了一种新型非等径、变截面管道机器人行走机构,并将此发明技术成功应用于通风除尘管道清洗机器人开发。从科研成果的产业化角度出发,阐述了由东华大学原创研制的通风除尘管道清洗机器人产品设计的一些特点。     

长距离管道硫酸盐硬垢的机械清洗

针对长距离管道清洗难题,介绍自主研发的两款新型清管机器人:一款为"管道往返清洗机器人",是基于空穴清洗原理制成的橄榄型空穴机器人;另一款为"管道盾构机器人",利用水力驱动涡轮从而带动刀头旋转清理管内硬垢。该两款新型清管机器人的使用,能有效解决管线长、污垢硬度高、垢层厚及管道尺寸多变等在长距离管线清洗中遇到的难题。     

第四代篦冷机驱动控制系统设计与应用

<正>0引言随着工业技术的进步,篦冷机已发展到第四代,其驱动方式已从传统的机械驱动改为液压驱动,驱动方式的改变对控制系统提出了更高的要求。云南某水泥企业新建第三条2500t/d生产线时,采用了国内自主研发的第四代S型篦冷机,我们为其液压驱动装置设计了控制系统。该系统是基于西门子S7-300系列     

通风管道清洗机器人专利技术研究与应用

针对国外管道清洗机器人的技术状况及现有管内机器人存在的一些弊端,在注重提高管道机器人移动载体的管道适应性基础上,开发并研制了通风管道清洗机器人,并简述了其设计、工作、技术特点。     

面向EAST腔远程检测的虚拟现实仿真系统设计与实现

针对先进实验超导托卡马克(EAST)腔远程检测可视化和安全性的需要,设计并实现了一个高效的虚拟现实仿真系统。该系统采用高性能的开源三维图形渲染引擎Open Scene Graph开发。虚拟现实仿真系统接收控制系统发送来的柔性内窥机械臂的实时位置数据来更新虚拟现实仿真系统中虚拟柔性内窥机械臂的位置。能通过快速碰撞检测确保远程检测的安全。该虚拟现实仿真系统还具有3D显示、操作培训等功能,也可以在规划的轨迹应用到柔性内窥机械臂之前进行正确性的验证。另外,通过虚拟现实仿真系统可以直接控制远程柔性内窥机械臂执行任务。     

基于LabVIEW的橡塑自送料机器人远程监控系统

针对一款橡塑自送料机器人系统,设计开发了一种基于LabVIEW的远程监控系统。详细介绍了监控系统的总体设计和硬件构成,以及软件各个模块实现的关键技术。实验结果表明,该系统不但可以在线监控机器人的运行状态,还可以随时抽取任何关注点的运行信号进行分析,有力地提高了现场工作人员对机器人的掌控情况和故障检测能力。     

基于打磨机器人的力/位混合控制策略研究

根据打磨机器人作业对位置和力同时控制的要求,在分析了基于位置伺服力/位混合控制策略的基础上,对基于速度伺服的力/位混合控制策略进行了研究,对测量的力信号进行了滤波、重力补偿及传感器坐标系标定等处理,以提高所测力信号的抗干扰性和准确性。仿真结果表明:该方案可以满足打磨机器人对位置和力分别控制的要求。     

一种新型神经网络观测器的设计与应用

针对传统线性观测器只在操作点附近具有工作满意度区间和传统非线性观测器对模型准确度依赖较大的问题,提出一种非传统的神经网络观测器设计方法。该神经网络是一个三层前馈网络,采用带修正项的误差反传算法进行训练以保证控制的精度和权值的有界。为降低对系统模型精度的依赖度,采用神经网络去识别系统的非线性部分,再结合传统的龙伯格观测器去重构系统的状态。利用Lyapunov直接法保证基于权值误差的非传统观测器的稳定性。最后将该观测器应用于机器人轨迹跟踪控制中,仿真结果表明:该方法适用于模型精度较低的非线性系统,可以满足控制的要求。     

欠驱动机械臂的模糊自调整控制

机械臂是机器人的重要组成部分,也是机器人学的一个研究热点.传统的2R全驱动机械臂由两个驱动电机和两连杆构成,此种控制已经趋于成熟.由于轻型化和可靠性要求的提高,依靠动力学耦合特性进行控制的欠驱动机械臂已成为目前研究的热点.首先使用模糊算法对欠驱动机械臂进行控制,进而指出此方法在耦合系数较大时所引起的高频振动的现实.基于...     

浅谈机器人喷涂的膜厚控制

讨论了机器人喷涂涂料时,漆膜厚度控制的意义、影响漆膜厚度的因素以及相应参数的调整方法。     

基于智能制造平台的机器人快换夹具结构设计及程序研究

基于智能制造理念,借助三维设计软件完成机器人快换夹具结构设计,并基于机器人编程语言实现机器人端夹具的自动快换。机器人快换夹具结构包含快换夹具工作台和机器人端快换夹持系统两部分。快换夹持系统由1套机器人侧快换装置和3套工具侧快换手爪组成,基于机器人编程语言,实现3种机器人手爪的快速更换。搭建的软硬件系统可作为智能制造平台系统的重要组成单元,对于智能制造系统的应用研究起到一定的理论推进作用。     

建筑外墙清洗机器人研究开发

针对建筑外墙的清洗难以实现机械化、自动化的现状,研究开发一款基于PLC控制的小型、高效、智能的外墙清洗机器人.介绍了该机器人独特的机械结构设计和整个控制工作流程,并分析实验中所遇到的一些现象和列出实验结果数据.     

管道检测机器人的设计与开发

设计了针对管径为200～250mm的管道检测机器人,其中包括移动载体、总体技术路线、数据采集和传输系统的设计。     

连续反应釜温度控制系统的设计与仿真

针对连续反应釜中进行的化学反应特性,按照过程的动力学方程和能量平衡等关系,设计了一套基于西门子PCS7的连续化学反应釜(CSTR)温度控制系统。由于连续反应釜内温度的非线性、时变等特性,采用变结构模糊控制结合前馈、串级、分程等先进的控制方式,克服了传统PID算法参数调整复杂、超调量大的缺点。仿真结果表明:对温度采用变结构模糊控制能获得较好的稳态精度和动态特性,满足了反应釜内温度控制的要求。