一种新型石油管道检测机器人的设计

针对石油输油管道受蚀后,管壁变薄,容易产生裂缝,造成漏油的问题,设计了一种被动式石油管道检测机器人,分析了其总体机械结构和检测原理及方法。机器人通过轮伸缩机构来实现自适应管道直径的变化,万向节保证了机器人能够顺利通过一定曲率半径的弯道,提高了机器人的稳定性和灵活性。介绍了超声波检测的工作原理和具体方法。该机器人可用于输油管道的无损检测,在石油管道探测方面具有广阔的应用前景。     

野外大口径管道焊缝X射线检测机器人

利用管内移动载体拖动周向Ｘ射线探伤机，借助ＣＣＤ摄像系统确定焊缝并对正拍片，实现单壁成像，该机器人结构紧凑，工作效率高，稳定可靠，是野外管首宛损检测的理想设备。     

油气管道机器人技术现状及发展趋势

随着我国管道建设速度的加快、管道数量的增加,管道检测、维护及运行安全成为近年来研究的热点。通过对常见7大类管道机器人的优缺点和应用环境进行的对比分析,系统阐述国内外管道机器人技术的研究现状;对当前油气管道机器人亟待解决的运动控制和定位控制2大技术难点进行分析;指出未来油气管道机器人的研究重点应集中在构造灵活可靠的机械结构、构建实时稳定的控制系统、提出新的能量供给技术等方面。综述分析内容对油气管道机器人的研究具有一定的参考价值。     

管道机器人检测系统研究

本文提出了一种能够对口径在φ59mm～φ70mm范围的管道内表面质量实现半自动检测的管道机器人检测系统.该系统主要由清扫头、机器人驱动装置、反射棱镜、CCD像机、图像监视器和计算机等组成.可以把管道内壁裂纹、砂眼、焊缝、疵病等图像信息检测并摄录下来,并通过监视器随时观察,经计算机进行图像处理与识别,给出管道内表面的粗糙度等级.     

油-气管道检测机器人技术现状及展望

为提高油-气管道检测的效果,结合国内外典型管道机器人的特点,综合分析了管道机器人运动控制技术、定位技术和实时检测技术3个方面的现状,并指出了核心技术的不足;针对石油化工行业高温带压管道环境,提出管道检测机器人的研究重点为分层模糊神经网络运动控制技术、CCD视觉定位技术、低频电磁定位技术和分层图像分割的优化方法等。为进一步提高化工油-气管道内检测机器人的检测效果提供了理论依据。     

管道切割机器人结构设计与仿真分析

为更好地完成燃气管道修复工程中对内衬软管的切割工作,设计一种应用于非开挖翻转内衬修复技术的管道切割机器人。通过UG 软件设计管道切割机器人的整体三维模型,并建立该机器人的动力学方程,运用ADAMS仿真软件对该机器人进行运动仿真,验证管道切割机器人在实际管道内部运动过程的稳定性。首先分析管道切割机器人每个电机输出力矩曲线图的变化特性,成功验证管道切割机器人的运动姿态满足稳定性要求;然后分析该机器人每个电机质心的位移、速度曲线图的变化特性,成功验证管道切割机器人的运动轨迹满足稳定性要求。仿真结果表明,该管道切割机器人具有结构设计合理、运动安全稳定、动作快速的特点,为非开挖翻转内衬修复技术提供了一种节约成本与工期的优良设备。     

蠕动式管道机器人结构设计与运动特性分析

为提高管道机器人在管道内行走的安全性及可靠性,本文针对管径为457 mm的天然气运输管道,设计一款液压驱动蠕动式爬行管道检测机器人,用以对管道内壁的损伤及管体腐蚀开裂情况进行离线检测。根据管道内工况需求,利用蠕动爬行原理对管道机器人整体结构设计。计算管道机器人的驱动能力和越障能力,并采用多体动力学仿真技术对其进行分析,得出管道机器人运行过程中所能达到的最大驱动力及能够通过的最大障碍高度,并制作了物理样机并对其各项性能进行测试。结果表明：管道机器人的运动特性与理论分析结果一致,机器人运行过程平稳可靠,能够保证足够的管道通过性能及驱动能力,可实现复杂工况下的运行和检测。     

柔性蠕动管道机器人的力学特性分析

为提高对管道复杂环境的适应性,实现机器人平稳、可靠行走,对柔性蠕动管道机器人进行了结构优化设计和力学特性分析.该机器人由前机体、导向头、后机体、柔性弹簧轴和行走轮组成,在管道中可实现蠕动行走,并能在一定范围内自主适应管道内径和形状的变化.通过机器人运动特性分析,对机器人在管道内行走时的支撑力、行走牵引力及通过弯管时的受力进行了分析,并分别建立了数学模型.根据机器人驱动力和阻力的分析结果,推导了机器人蠕动行走的条件.搭建了实验测试平台,对机器人进行实验的结果证明了设计和分析的有效性.     

管道弧焊机器人控制系统设计

提出一种以AT89C52单片机为核心的管道弧焊机器人智能控制系统方案,选择分布式计算机控制系统作为整体控制,并建立了完整的主从通信系统.系统联合调试结果表明,该系统具有控制功能强、操作方便、工作稳定、控制精确度高、便于现场使用等优点,完全满足了生产工艺的要求.     

球形巡检机器人的动态平衡控制

提出一种解决球形巡检机器人动态平衡控制的方法．利用微分同胚和输入变换建立级联非线性系统模型,设计了基于sigmoidal函数的状态反馈控制律．该方法能够保证闭环系统的状态全局渐近收敛到期望的邻域内．仿真和实验结果表明该方法可行．     

变电站智能机器人及其研究展望

变电站巡检机器人是将移动机器人应用于变电站环境中,代替人工实现变电站设备状态的自动检测与预警分析.介绍了机器人的3层网络分布式系统结构,阐述了变电站智能巡检机器人的应用实例,并探讨了其发展趋势.     

高压直流巡检机器人磁力悬浮方法

针对架空高压直流输电线路轮臂式巡检机器人行走轮打滑及磨损问题,提出了一种基于高压直流磁场的磁力悬浮方法,利用通电线圈在高压直流磁场中所受的安培力使机器人悬浮。通过建立磁悬浮装置物理模型,分析了磁悬浮力与物理模型参数之间的关系;利用COMSOL软件对磁悬浮装置模型进行仿真,将磁悬浮力的仿真结果与理论模型计算值进行比较分析,结果表明模型在不同的系统参数下均能产生符合理论计算的悬浮力;进一步仿真分析防振锤对磁悬浮力的影响,结果表明,防震锤对磁悬浮力影响非常小。最后,根据提出的磁力悬浮模型搭建磁力悬浮最小系统并进行实验,实验结果表明,本文提出的磁力悬浮方法是可行的。     

电力巡检可调机械人的设计与研究

根据电力巡检需求,提出以可调五杆机构为基础的弹性越障巡检机器人的设计方案．设计的主要内容包括:电力巡检可调机器人三维数字化建模,运动仿真、静载荷分析、结构优化分析、越障机构设计,并用UG运动学仿真模块对防振锤越障进行运动仿真,验证方案的可行性．     

超高压输电线路巡线机器人结构设计与运动学仿真

针对500kv超高压输电线路巡检作业,提出采用步进式与轮式混合爬行机构的巡线机器人作业方案,建立了巡线机器人基于特征的参数化模型,以此为基础建立了该机器人的虚拟样机;从机构学的角度分析了巡线机器人操作臂的关节角位移、角速度等参数;基于ADAMS建立了运动仿真模型,对巡线机器人进行了运动仿真,验证了巡线机器人结构设计和运动规划的合理性和正确性.     

管内机器人视觉技术的成象理论

阐述了作者研究的管内壁环视光学装置的成象理论，给出了物空间到象空间的变换矩阵。分析了该装置的几何参数对视觉成象质量的影响，为推广该项技术提供了设计依据。     

智能机器人巡检系统在安徽电网的研究与应用

文章介绍了智能巡检机器人系统在安徽500千伏及以上电网应用的背景、理论依据、主要功能、特点,通过智能机器人巡检系统在安徽电网的应用实践,分析了现阶段智能机器人巡检系统存在的问题并提出了改进意见。