三臂轮式巡线机器人设计与爬坡分析

针对高压线巡线任务和避雷线环境提出了一种新型巡检机器人设计方案,规划了巡线越障方式,采用高阻尼转轴与质心调节相协调的杆塔越障方法,并利用ADAMS对系统爬坡过程进行了仿真分析,在驱动轮转矩为10Nm,爬坡坡度为20°时,分析比较了控制箱位于滑台不同位置时横向摆动和机器人行程,结果表明在控制箱位于滑台斜上方50mm处最稳定。     

新型三臂高压线除冰机器人设计

高压线除冰问题一直是国内外研究的热点问题,高压线除冰机器人是解决高压线除冰问题的有效工具。针对高压线除冰路径的特点,开发了一种能够平稳移动且能够有效越障的新型高压线除冰机器人。该机器人由三个机械手臂和除冰机构组成,手臂上端安装了由电机驱动的轮,可带动机器人在高压线上移动。当遇到高压线上安装的障碍物时,通过控制遇障的手臂旋转来避开障碍物,实现行走和越障功能,通过铣削和敲打实现除冰。     

新型多臂式输电线巡检机器人机构参数设计

多臂式输电线巡检机器人需具备跨越线路上组合障碍的能力。归纳总结了500kV架空地线上典型障碍及其组合类型。提出一种新型五手臂四单元串联机器人机构,每个单元机构由两个柔索驱动的平行四边形机构串联组成,采用蠕动式越障方案。分析组合障碍环境对机器人参数的影响约束后,以机器人机构悬挂尺寸最小,方便运输携带,整体尺寸最小为目标进行多目标优化计算,得出机构参数。机器人工作空间及越障流程分析证明机器人能够跨越典型的障碍组合,具备适应500kV架空地线障碍环境的能力。     

一种新型轮腿式机器人设计与分析

设计了一种结构简单、承载能力强、越障性能好的新型轮腿式机器人——rolling-wolf。该机器人采用滚珠丝杠驱动轮腿运动,有效改善了以往轮腿式机器人的力学性能,提高了系统的承载能力以及轮腿机构的稳定性。首先将所设计的rolling-wolf和普通关节式轮腿机器人的力学特性进行了对比分析,分析结果表明rolling-wolf轮腿机构在力学特性上具有优越性。然后建立了rolling-wolf的运动学模型,并使用MATLAB对三种不同结构的rolling-wolf的轮腿运动包络域进行了求解。最后,根据对不同结构的rolling-wolf运动特性分析结果,选择了具有最佳运动特性的轮腿机构,完成了机器人整体结构设计。     

一种新型轮腿配合式管道机器人设计

本文提出一种新型轮腿配合式管道机器人的设计思想。这种机器人通过轮式驱动和腿式驱动二者的相互配合,兼有轮式机器人移动速度快及腿式机器人环境适应能力强等优点。文章对整体方案进行设计,针对腿式驱动系统,做了步态协调与机器人行进分析,设计的凸轮机构及重心偏移系统,实现了机器人腿式行进时的平稳行走,设计有一定创新性。     

一种新型臂式掘进机工作机构的设计分析

介绍了 JSBZ132型臂式掘进机的新型工作机构,通过对工作机构各杆件的受力分析,导出在肱臂液压缸、尺臂液压缸和水平回转液压缸作用下的截割头牵引力.根据工作机构各构件的相互协调性原则,确定了各个液压缸和截割力之间的匹配关系式,为确定其工作压力和选型提供依据.     

一种基于CPLD的巡线机器人手臂定位控制系统设计

在讨论电力线巡线常用的设备和方法基础上，分析了巡线机器人的结构、检测系统及运动行为规划。根据控制对象的时序要求，抽象出控制系统的行为描述，设计了具有状态及保护、定位功能的有限状态机，最后由可编程逻辑器件加以实现。首次将有限状态机应用在巡线机器人控制系统上，改进了软件设计为主的设计方法。实验室110kV模拟线路上的实验结果表明：该系统很好地实现了机器人运动关节的控制及系统的定位保护功能，响应速度快，可靠性高。     

穿越式巡线机器人自动上下线装置设计

为了改进现有的人工辅助巡线机器人上下输电线方法存在的效率低、安全性差的缺点,针对实验室研制的穿越式巡线机器人,设计一套自动上下线装置,使其能够自动进出高压输电线,实现对线路的巡检。建立了吊篮的三维模型,通过ANSYS对其进行了静力学分析;介绍了引导导轨的结构,分析了机器人的结构参数对其影响;设计了自动上下线的驱动装置,对其钢丝绳的选型、卷筒的设计、电机的选型进行了分析。建立了原型样机,通过实验验证了结构的可靠性以及方案的可行性。     

一种甲壳虫式仿生机器人设计

为进一步推动仿生器械的发展与运用,设计并制作了一种新型的甲壳虫仿生机器人。机器人主要由平行四边形升降机构、载物台、上部壳体、旋转钳及主控板等组成。分析了机器人的机理,对控制部分进行了设计,并制作实物模型。样机模型尺寸为52 cm×65 cm×73 cm,经试验测试得到机器人最大行进速度可达0.58 m/s,利用后轮调向机构实现灵活转弯功能;升降机构最大高度可达30 cm,完成一次升降的运行时间约为39.25 s。甲壳虫仿生机器人的设计为仿生器械的研究提供了新思路。     

一种波纹管式水下机器人设计

针对目前作业级水下机器人的噪音大、影响水生物正常生长的问题,提出一种基于波纹管平衡器的作业级ROV水下机器人设计,具有浮力控制精度高、控制反应迅速的特点,可应用于水产养殖等浅水作业领域,具有能耗低、噪声小、对水下生物干扰小的优点。开架式的设计使该ROV水下机器人具有模块化优势,通过姿态控制系统调整浮力,可搭载不同的作业设备,能满足深水网箱养殖的多种需求。     

新型巡线机器人的运动学算法分析

新型巡线机器人单体具有3个转动关节,适用于110kV高压输电线路巡检工作.用常规解法和D-H法分别推导了该机器人的正运动学方程.两种算法推导出的结果实质是一致的.     

一种新型可变形轮腿式机器人的设计与分析

提出一种新型可变形轮腿式地面移动机器人,采用相同动力源实现轮式和腿式两种移动模式.将Chebyshev机构与平行四边形机构结合,提出了具有两种单自由度运动形式的单环闭链2RP3R变胞机构,进行了构型设计和运动学分析.将2个单环闭链变胞机构构造成轮腿式移动模块,进而构建一种可变形轮腿式机器人.机器人具有256种运动形式,...     

一种新型四臂巡检机器人的机械本体设计与越障仿真分析

针对500 k V超高压输电线路四分线的分布特点及巡检要求,介绍了一种新型的四臂巡检机器人的机械结构,利用ADAMS软件对其越障过程进行运动学仿真及运动分析,并通过现场模拟反复实验,验证该机器人不仅能稳定地跨越输电线路上四分裂间隔棒、悬垂线夹及防震锤等障碍,而且具有越障效率高、爬坡能力强等特点。     

一种新型蛇形机器人的设计研究

通过对生物蛇运动的分析,研究出了一种新的蛇形机器人运动方案,设计了相应的蛇形机器人机械结构与控制系统,并进行了蛇形机器人的运动规划研究,最终制作了蛇形机器人样机。     

一种巡线机器人的机械结构设计及运动学分析

高压输电线路沿线地理环境复杂、线路长,经常穿越山河湖泊与密林,使得巡检难度大,耗费成本高.因此,针对110kV高压输电线路,设计了一种轻量化双臂巡线机器人,通过减少机器人整体自由度,减轻机器人自重,降低控制难度,从而使其更加稳定与节能.同时提出一种自主越障方式,能够跨越110kV输电线路上防振锤、跳线等障碍物.通过运用标准D-H法建立了巡线机器人的运动学模型,并在Robotic工具箱中对巡线机器人的越障过程进行建模仿真.通过仿真得到了越障过程中机器人越障臂各关节的运动参数曲线,验证了该巡线机器人连杆参数及越障步态设计的合理性.     

一种新型三轴联动式搅拌反应器的设计

一种创新设计的三轴联动式搅拌反应器,其结构特点是采用了行星轮传动的三轴联动式搅拌方式,包括主搅拌齿轮轴组件、两个行星搅拌齿轮轴组件、分别固联于三个轴上的搅拌器等。操作时,位于反应器筒体中央的主搅拌齿轮轴在动力装置带动下转动,同时在齿轮啮合传动下两个行星搅拌齿轮轴既有公转又有自转,因此实现了三轴联动的搅拌运动。相对于单一轴搅拌,三轴联动式搅拌反应器具有搅拌效果好、传热效率高等优势。     

新型双臂巡线机器人越障过程受力分析

巡线机器人越障机构的设计是影响巡线机器人应用的关键技术,新型双臂式高压输电线路巡线机器人的手臂采用了旋转关节并联柔索的复合结构。介绍了巡线机器人的基本结构及相关参数,根据机器人越障机理将其划分为6个主要阶段,建立了每个阶段机器人手臂各关节及柔索的力学模型。通过计算机仿真分析,给出了机器人越障过程中双臂各关节的转矩曲线以及柔索的拉力曲线,结果显示越障过程中双臂各关节的转矩很小,机器人的重量主要由柔索承担,越障过程中力的变化较为平稳。     

高压巡线机器人的设计与实现

针对110 kV输电线路具有防震锤、耐张线夹、悬垂线夹、跳线、转弯等诸多障碍,线路与障碍物的相对位姿和形态不是非常固定的特点,首先设计出了一种全新的巡线机器人的机械结构,并对该结构的各个组成部分进行了详细的说明;然后,对巡线机器人的控制系统进行了设计。本体控制系统采用两级分布式计算机控制结构,规划级用于机器人管理和路径规划,直接控制级用于机器人的姿态和运动控制。实验线路上的运行表明,机器人较好地实现了自主越障,能够完成规定的巡检任务。     

一种新型可控机构式机器人机构振动特性

可控机构式机器人将驱动电机和减速器安装在机架或机架附近,使机构运动惯量显著减小,改善了机器人机构的动态性能.为了研究这种新型的机器人机构的动态性能,避免其发生异常振动,本文以一种所研制的机器人机构为研究对象,对其弹性动力学进行了建模,并对其振动特性进行了研究.首先对该机器人机构进行运动学分析,然后基于有限单元法建立其弹...