管道预制焊接机器人的研究

研究了一种管道焊接机器人系统,采用激光视觉传感,在两个维度上完成管道焊缝的识别与跟踪,并在焊接第一道焊缝(打底焊)的同时,利用机器人记忆功能完成管道焊缝示教过程,简化了焊接操作过程.试验结果验证该焊接机器人系统满足管道自动化焊接的需求.     

油烟管道清洗机器人设计

文章在油烟管道清洗机器人的机械结构设计的基础上,重点研究了基于单片机控制的油烟管道清洗机器人的开放式控制系统,完成了清洗机器人的控制策略和控制系统的软硬件结构的实现.通过运动控制模块,避障检测模块、视频监控、遥控模块的设计,完成了变位履带式移动装置驱动、管道内壁喷淋冲洗及视频监控工作任务.该机器人结构简单、控制灵活,系统工作稳定,为油烟管道清洗机器人监控自动清洗技术的进一步研究提供了平台.     

面向矩形管道的管道机器人自适应调节机构的研究

根据管道机器人管内适应性的要求,提出一种面向矩形管道的新型自适应调节机构的设计方案.分析该机构的工作原理、力学特性,建立其数学模型并进行仿真分析.仿真结果表明:该机构提高了管内机器人对矩形管道的适应性,并改善了牵引能力,为机构参数的合理选取提供了科学依据.     

计算机控制管道焊接机器人抗干扰电路设计

在电弧强干扰下，管道焊接机器人抗干扰设计成为管道焊接过程稳定性关键，其中管道焊接机器人抗干扰电路设计是主要影响因素之一。通过对管道焊接机器人复位电路、时钟电路、电源电路、机械开关触点电路和弧压采样线路的分析，提出相应处理措施：采用MAX692A硬件看门狗和屏蔽双绞线技术；设计抗干扰时钟脉冲电路；设计低通滤波器滤滤除供电线路高频电磁干扰；主控制板供电电源采用分离式专用微机开关电源供电；采用光电隔离和软件延时消除机械开关触点干扰；在电弧电压采样电路中采取隔离吸收等措施。     

管道清灰机器人的车箱设计

以管道清灰机器人为研究对象,针对管道内的具体情况和管道清灰机器人的工作环境和清灰要求,对管道机器人在装载灰尘过程中所需的结构进行了设计和分析.在机器人的本体结构上设计了一个车箱,参考了机构死点位置的原理,并用电机和蜗轮、蜗杆来控制车箱门,实现了自动清灰.     

管道检测机器人在垂直输气管道的运动分析

管道检测机器人用于管道腐蚀缺陷和变形缺陷的定期巡检,当管道存在较大倾角时会对机器人的运行状态产生影响,尤其是机器人进入垂直管道内运行,机器人自重将明显影响设备的运行速度,严重时可能导致机器人超速运行,影响检测数据质量。利用动量守恒定律建立了在垂直管道向下运行时机器人前后端气体的压差增量与机器人运行速度增量间的关系式,指出压差增量与气体的密度、扰动波传播速度和机器人的速度增量等因素有关。建立了机器人在垂直管道内运行加速度和运行距离的关系式,并对关系式进行了简化,方便工业现场应用。通过与数值仿真结果对比,建立的关系式可有效计算出机器人在垂直管道内运行时的速度增量和运行距离,为工业现场预测机器人的运动参数提供了保障。     

管道弧焊机器人国产化专用测控软件

根据对国内外管道焊接机器人计算机控制系统现状分析，提出我国研制管道焊接弧焊机器人专用测控软件系统必要性，设计了管道焊接机器人生产、调试及焊接通用一体化计算机测控软件系统，该系统的应用提高了管道焊接机器人生产效率。     

可编程逻辑控制器在管道机器人控制系统中的应用

根据管内机器人工作环境的特殊要求,提出了可把编程逻辑控制器（PLC）用于管内机器人控制系统中的方法,利用PLC的通讯功能、脉宽调制方式（PWM）的输出功能及高速计数实现管内外通讯和行走电机的闭环机制。实践证明,系统性能稳定可靠并具有良好的应用前景。     

面向细小管道的微机器人发展现状

微机器人技术是一门交叉学科,有深厚的应用背景和广阔的前景,各国对微机器人的研究都相当重视。尤其是日本对管道微机器人的研究取得了很多成果。我国也开始了面向管道的微机器人方面的研究,已取得一定成果。     

油烟管道清洗机器人关键技术研究

为了改善传统人工清洗油烟管道的工作环境,提高油烟管道清洗行业的自动化水平.文章基于ARM9嵌入式系统,构造了油烟管道清洗机器人系统,该系统在ARM处理器下使用Visual C++开发了机器人控制软件.通过对机器人外部的机械结构进行了研究设计,实现了油烟管道清洗机器人整体的设计,该机器人结构简单,控制系统可靠,完成了自动化清洗的要求,为管道清洗机器人的进一步研究提供了平台.     

可变宽式地下管道机器人管内倾覆问题分析

为了适应不同直径的地下管道,设计一种径向可变宽式双履带管道机器人。介绍机器人的基本结构;描述其在管内的运动姿态;研究当机器人与管道相对位置间存在摆动角和俯仰角时,可能产生的径向单边侧倾、径向整体侧倾和轴向整体纵倾等管内倾覆问题,并针对各自几何影响参数分别提出抗倾覆设计措施。样机实验结果证明,该系统具有较好的环境适应能力和可靠性。     

610管道检测机器人速度控制装置研究

针对目前常规管道检测机器人在大流速天然气管道内由于运行速度过快而导致无法应用的问题,提出利用速度控制装置对管道机器人进行主动调速。设计 610管道机器人速度控制装置,并对其开展了静态试验、动态试验和工业试验研究。静态试验压力可到10 MPa,有效检验了速度控制装置泄流阀在高压运转情况下的密封性及动作准确性。动态试验结果表明： 610速度控制装置泄流阀开启量在1/2区间对速度控制装置产生的压差影响最为明显,当泄流阀开启量超过 2/3 区间对速度控制装置产生的压差影响很小。工业试验针对带固定泄流孔的管道机器人启动力问题,测试了泄流阀开启固定泄流面积时的启动力,建立了泄流状态下机器人启动压差方程,并测试了速度控制装置的实际降速能力,为大口径、大流速工况下管道检测机器人的调速技术提供了理论和试验基础。     

模块化管道清洁机器人设计与通过性分析

为提高小型油气运输管道内壁结垢的清理效率,设计一种能在300～450 mm直径管道中工作的模块化履带管道清洁机器人。针对具体情况确定管道机器人的整体结构设计,使得机器人能够通过不同的组装形式适应不同工作环境,并介绍了机器人的工作原理;对可柔性变径的履带式行走机构及机器人的管径适应性进行力学分析,同时分析机器人在管道中的几何约束运动和运动情况,并在ADAMS中分析机器人在管道中的通过性。结果表明：管道机器人的设计合理,相关变径几何约束以及运动约束条件正确,机器人能够在设定管径范围内的直管与L形弯管中正常行走。     

基于超声法清洗的管道蛇形机器人研究

针对输油管道内壁滞留物难以清理的问题,设计以STM32单片机为控制核心的基于超声法清洗的管道蛇形机器人。利用超声波原理降低管道内壁污垢的附着力,同时通过机械旋转式吸油装置清除油污,达到超声波-机械式双重清洁的效果。利用多种传感器、电机和舵机的相互配合,实现机器人在变管径管道内自移动。进行正交试验、MATLAB仿真以及数理计算分析。结果表明：该机器人能有效清洁管道内壁污垢,具有良好的可操作性和可拓展性,为实现管道内壁远程的清洁和提高油气运输量提供参考。     

气动软体管道机器人步态规划与实验

采用自主研发的2种软体驱动器研制一种气动柔性管道机器人,并根据作业任务,规划两种运动步态,分别是快速移动步态和载荷作业步态;利用运动学实验平台进行机器人的运动实验,验证了步态的合理性与准确性。结果表明:应用规划的步态,机器人可在不同工况下、不同截面形状和直径的管道内爬行,高效稳定地完成作业任务;快速移动步态下机器人最大速度可达5.50 mm/s,载荷作业步态下机器人最大负载能力为10 N。     

管道全位置焊接机器人结构设计与分析

针对长输油气管道焊接效率低、劳动强度大和焊接质量不稳定的问题,研制了一种管道全位置焊接机器人。根据野外施工特点,采用模块化设计方法,确定了焊接机器人结构,主要包括行走机构、焊炬调节机构和送丝系统三部分,并对其结构特点和工作原理进行了分析。根据机械模型建立了机器人的运动学方程,进行了仿真和试验研究,仿真结果表明：该机器人可以完成对应壁厚钢管的焊接,且焊接质量良好。     

管道清淤机器人驱动及控制系统的设计

简述了一种新型排水管道清淤机器人的机构及工作原理,并提出了一种基于DSP的控制策略。利用DSP单片机中维特比数学运算单元(VCU)和控制率加速器(CLA),研究了由一片DSP单片机控制双无刷直流电机的控制方案和算法;设计了管道清淤机器人动作控制中的继电器输出电路原理图;制定了基于Zig Bee协议的无线数据传输模块传输协议。结果表明:无线数据传输和淤泥斗动作执行稳定,双无刷直流电机调速控制效果良好。