中央空调管道清洗机器人设计

在中央空调管道机器人的机械结构设计基础上,重点研究基于单片机控制的中央空调管道清洗机器人开放式控制系统,完成了清洗机器人的控制策略和控制系统软/硬件结构的实现。该机器人结构简单,控制灵活,系统工作稳定,为中央空调管道远程监控自动清洗技术的进一步研究提供了平台。     

管道机器人视频采集及监控系统设计

针对管道机器人的工作特点,提出了一种管道机器人视频监控系统。系统采用光纤传输视频和数据的复合信号,利用视频光端机进行信号的复合和分离,基于DirectShow框架开发视频采集系统,通过Modbus协议完成主机与管道机器人的数据通信,从而实现了管道内部视频图像的实时采集和管道机器人的实时监控。     

面向空间太阳能电站的模块机器人网络故障诊断算法

介绍了面向空间太阳能电站的模块机器人M-lattice的网络拓扑结构,提出一种用于该机器人网络的位置坐标定义规则,分析了该机器人系统可能出现的故障特点。结合机器人网络的拓扑结构和机器人可能出现的故障,设计了一种针对M-lattice模块机器人的故障诊断算法,目的是让控制机器人的上位机能够对模块机器人网络的运行状况进行有效的监控。通过仿真计算验证了该算法的有效性。     

水下管道智能巡检机器人

现有水下管道智能巡检机器人存在社会普及度不高、设计成本昂贵、信息处理不完善、路径规划自动程度低等问题。根据水下作业的特点及需求，设计一款成本低、自动化较高的水下管道智能巡检机器人。该机械装置主要由动力系统、报警系统、电源系统、控制系统、视觉及传感系统等组成，其中视觉控制模块对图像进行采集后，经过自动数据处理对巡检机器人进行路径规划、障碍物报警等。最后建立了水下管道智能巡检机器人的三维模型，并制造了样机进行测试，效果良好。     

核设施管道检测机器人系统研究

提出了一种具有自适应能力的管道检测机器人,该机器人应用于核设施内在役或退役的通风管道的检测。结合核工程现场实际,基于一种类型的核设施通风管道,设计适应作业环境、运动灵活、实时可靠的管道检测机器人。该机器人系统分为机械结构、控制系统和数据采集处理系统。机械结构分为驱动单元机构和控制单元机构;控制系统含有驱动模块、遥操作模块以及以STM32F103ZET6芯片做核心的主控板;数据采集处理系统分为各数据采集硬件模块和数据库分析软件。所研发的机器人能够为我国核设施的检测和退役的有效实施提供有价值的参照。     

安保机器人数字孪生系统研究

针对安保机器人物理结构复杂、控制系统精度要求高、实时数据采集、数字端的传感器信号处理等问题致使安保机器人开发周期长、开发难度大的问题,设计了一个安保机器人数字孪生系统。对安保机器人数字孪生系统的系统管理模块、系统监控模块、功能模块3个子模块进行了详细设计,实现了对安保机器人数字孪生系统的管理、机器人主要部件的参数监控、传感器数据的采集和处理以及同类型机器人的二次快速开发。     

一种搬运机器人控制系统的软件开发与研究

为了提高气门电镦生产自动化程度,以PC+运动控制器+PLC构建一种开放式搬运机器人硬件系统,采用Visual C++开发出具有友好人机界面的开放式搬运机器人控制系统软件。首先根据系统功能需求分析给出软件总体结构图,然后详细介绍在线监控模块和通信模块的实现方法,最后通过实验验证该控制系统软件能实现对机器人的控制功能,且具有良好的开放性和可扩展性。     

基于GSM/GPRS网络的家用机器人远程监控系统设计

介绍了一种基于GSM/GPRS网络的远程监控系统,重点阐述了该系统的工作原理及软硬件的设计。该系统利用GPRS模块的SMS短消息功能与GPRS数据传输功能,以简单、实用和可靠的方式,实现了对家用机器人的远程监测和控制。     

SCARA机器人控制系统的设计与研究

与传统的工业控制器相比,开放式控制器具有更好的可控性和扩展性,并且PC+DSP运动控制卡模式已经成为机器人领域的主流控制方式。介绍了研究所自主研发的SCARA机器人控制系统的硬件构成,及软件系统结构;并详细介绍了离线编程模块、运动控制模块、状态监控模块和日志系统的实现方法。经验证:机器人系统可直接生成加工工序或轨迹,并进行作业过程的仿真,同时应用多线程,实时监控并记录系统状态,提高运行效率和系统可靠性。     

基于C#的开放式机器人控制系统软件实现

以PC+可编程多轴控制器(PMAC)构成开放式控制器硬件系统,膊面的开放式机器人控制系统软件.首先,利用面向对象的方法进行系统功需求分析,给出了系统软件总体结构框图.然后,详细介绍了运动控制函数模块和在线监控模块的实现方法,它们具有伺服电机实时状态显示、伺服控制以及机器人运动规划的功能.最后,通过以五自由度焊接机器人为机械本体进行测试,结果表明开发的软件系统具有良好的开放性和移植性.     

管道机器人智能电缆绞盘恒张力控制的研究

针对管道机器人在后退过程中需要借助人手动来收线的问题,提出了一种智能化的电缆绞盘系统,它是通过管道机器人爬行器和绞盘间电缆的恒张力控制来实现的.由此建立了基于模糊控制的恒张力模型,并利用Matlab软件对张力控制系统进行了仿真研究,结果表明该方法是可行的,基于模糊控制的恒张力系统在机器人系统中具有很好的应有价值.     

介质压差驱动管道机器人速度调控装置的研究

鉴于流体管道裂纹检测的不易,对一种利用管道内流体介质来驱动的新型管道机器人进行研究。该机器人可根据管道传输介质的流速、压力及摩擦负载的变化,实时对管道机器人的行进速度进行调控;构建了一套电机驱动锥阀的新型管道机器人泄流调速装置,并对其调速机理进行了分析,推导出影响机器人行进速度稳定性的负载和通流面积之间的关系。介绍了以压差和速度为反馈环节的双闭环速度调控机理,为流体压差驱动管道机器人速度调节和控制提供了一套新的解决方案。     

一种单向伸缩式管道机器人系统的建模与仿真

介绍了基于单向运动机构的伸缩式管道机器人工作原理,对管道机器人整机系统进行合理简化,得到等效系统模型。根据等效模型,分析直流伺服电机、滚珠丝杠,以及单向运动机构的动力学行为。为了研究系统的输入电压信号和输出的运动速度之间的关系,建立了机器人系统的完整框图模型。利用M atlab对机器人系统进行仿真,分析不同输入信号下系统的响应特性,为管道机器人的机构设计和控制器设计提供理论依据。     

新型轮腿配合式排水管道检测机器人控制系统设计

提出了一种新型轮腿配合式管道机器人的设计思想.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.对机器人结构及组成进行了设计,运用重心偏移的方法保证机器人腿式行进时不发生侧翻.对整个机器人的控制系统进行设计,包括主机控制系统的单片机硬件设计、移动载体和CCD摄像头控制系统的软件结构设计.     

介质压差驱动管道机器人在线取能方法研究

提出一种摩擦轮式在线取能的研究方法,阐述了新型锥阀调节式介质压差驱动管道机器人的运行调控机理。通过分析管道机器人驱动单元在管道内工况下运行速度、压力差及所受驱动力之间的关系,得到其负载特性。进而利用CFD软件对流体系统进行建模、合理设置参数及网格划分,验证了其在实际工况下的负载特性,仿真结果表明满足管道机器人检测作业的功率需求不小于200 W。依据能量参数指标和管道行业技术要求,管道内壁正压力不大于800 N的指标,研制出了具有按需自动启动停止收放、压力可调、跨越障碍等功能的摩擦轮式在线取能单元,与驱动单元协同作业实现在线取能,并存储于蓄电池中。为管道机器人在长输管道内作业的能源供给提供了新的解决方案。     

管道机器人自带线缆机构设计与分析

有缆管道机器人工作距离较近,且容易在破损的管道中出现卡死的情况,在分析了这些缺点的基础上,提出了自带线缆管道机器人的整体机构设计和绕线器的机构设计,并对其行进距离进行了分析。为了使计算结果更加明显,选择的自带线缆机构所携带的线缆的长度为25米,通过计算自带线缆机器人和普通管道机器人的极限行进距离,得到前者比后者多行进10～12米的结果。结果显示,当机器人安装该机构时,其行进距离会大大的增加。     

具有柔性传动能力的气压驱动微型管道机器人

针对火力发电厂110 MW冷凝器蒸汽回流回路等微型管道的检测和维护问题,研制了一种具备柔性传动能力的气压驱动微型管道机器人,设计了柔性动力传输系统,实现了机器人的驱动源外置和动力的柔性长距离传输。建立了微型管道机器人在直线管道、弯曲管道的运动学分析和驱动力分析模型,为驱动力外置提供了控制依据。在管径为70 mm的复合管道的实验研究表明:该气压驱动微型管道机器人在柔性软轴的作用下,可以有效地获得来自外置动力源的驱动力,能够实现在具有任意曲率半径的微型管道内部行走。     

一种蠕动式管内机器人的研制

这里对一种采用超越方式行走的蠕动式管内机器人进行了研究,分析了机器人的超越行走原理和自锁条件,介绍了其机构和控制系统。实验结果表明,该机器人具有良好的运行状态和应用价值。     

空间曲线形微细管孔检测系统设计

提出了一种针对于微细管道的检测系统的设计方案。介绍了由上位机,下位机和现场设备组成的空间曲线形微细管孔检测系统。分别讨论了构成这种检测系统的微机器人驱动机构,曲率传感器单元,位移检测器单元,数据采集、转换、调理的实现方法。