圆形管道机器人的机构设计与运动分析

研制了一种适应圆形管道的管道探测机器人，机器人搭载实时视频传输系统，具有主动变径机构和可以独立控制的驱动模块。机器人通过主动变径机构的调整使驱动模块上的履带适应圆形管道内壁尺寸。为了分析机器人在圆形管道内部的运动位姿特性对机器人进行了运动分析，使用ADAMS软件对机器人进行运动仿真计算，研制了机器人实验样机，搭建了机器人管道內部运动适应性实验平台，在水平管道和坡度管道情况下对机器人运动特性开展了实验及分析。研究结果表明，该机器人在圆形管道中具有较好的运动适应性能。     

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.     

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。     

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。     

基于SolidWorks的管道除垢机器人设计与实现

针对我国燃煤电厂排灰管道结垢状况,设计一种旋转刀具式管道除垢机器人。利用SolidWorks2012建立了该管道机器人三维数字模型,并进行了干涉分析和初步的仿真分析。在三维机械结构模型基础上生成工程图纸,并据此制作了第一代样机实体,搭建了以DSP和单片机为控制核心的运动控制系统,实现了对管道机器人的初期运动控制。     

差压式管道检测机器人及其速度控制研究现状

随着油气输送管道里程的迅速增长,管道检测机器人越来越多地应用于管道的检测与清理,管道检测机器人的行走稳定性问题得到了广泛的关注。分析了国内外差压式管道检测机器人及其速度控制技术的发展现状,针对现有水平对大规模实用化需求的较大差距,提出了急需解决的3个问题,为进一步研究高智能化的差压式管道检测机器人提供参考。     

差压式管道检测机器人及其速度控制的研究现状

随着油气输送管道里程的迅速增长,管道检测机器人越来越多地应用于管道的检测与清理,管道检测机器人的行走稳定性问题得到了广泛的关注。分析了国内外差压式管道检测机器人及其速度控制技术的发展现状,针对现有水平对大规模实用化需求的较大差距,提出了急需解决的3个问题,为进一步研究高智能化的差压式管道检测机器人提供参考。     

自适应管道打磨机器人的通过性分析与仿真

针对管道机器人难以检测打磨管内缺陷且通过性差的问题,设计一种自适应管道内壁检测打磨机器人,研究其在直管、弯管以及障碍管中的通过性能。提出管道机器人的结构方案,分析其行走驱动装置及作业装置特点;建立机器人的运动学模型,结合结构在管道内的受力,对机器人在不同管道内运动的受力状态、几何约束与运动特性进行分析;运用ADAMS仿真软件和整体化仿真方法,对机器人在管道中的通过性能进行仿真分析。结果表明：该机器人可以通过水平直管、弯管和内含10 mm高环形障碍的管道,但机身速度、压力和车轮的接触力存在一定波动;在通过弯管时,采用内外车轮差速、外扩变径机构,可降低内耗、增加贴合力。     

高炉煤气管道检测机器人机构研究与ADAMS仿真分析

针对冶金企业高炉煤气管道腐蚀严重的现象,研究出一种新型管道检测机器人,建立了机器人变径过程力学模型,通过对模型参数进行分析,得出了机器人结构尺寸的优化依据,分析了机器人在复杂管道环境下的运动规律;通过ADSMS软件对机器人牵引力、变径调节过程的力学特性、弯管运动规律进行了分析,验证了管道检测机器人理论的合理性。理论分析与ADAMS仿真结果表明,高炉煤气管道检测机器人具有良好的运动能力与力学性能,其结果可以作为物理样机实际制造的理论依据。     

基于视觉的管道内焊缝检测机器人研究

在分析管道机器人现有移动机构的移动机理及典型变径调节机构力学特性的基础上,设计了一种基于视觉检测技术的管道内焊缝检测机器人。该管道机器人适用于直径为400~800 mm的管道,利用CCD高清摄像头对焊缝进行检测,可以在控制端实时显示缺陷信息,避免了工人进入管道作业,提高了作业效率。