水库涵管检测用十字结构全向型管道机器人研究（英文）

该管道机器人是为了提高地方水利员人工检测水库(山塘)涵管隐患的工作效率而设计的,做到机器换人,大幅度提高野外检测效率。水库涵管检测用十字结构全向型管道机器人的结构是由一个十字结构作为机器人的基本框架,在十字的各个驱动腿顶端安装驱动轮,可以根据管壁具体地形自适应变化。该机器人的通行平面是管道中心水平面,可以最大限度地避开山塘涵管淤泥问题,且能大幅度提高管道错位越障能力。     

微细管道机器人工作原理分析及参数优化

介绍微细管道机器人工作要求和结构,并详细分析其工作原理;对微细管道机器人设计参数进行优化,并设计制作样机,其能够满足运动、负载的要求和适应管径变化.该微细管道机器人用于在石油、化工等行业管道检测维修中.     

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.     

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。     

流体驱动式管道裂纹检测机器人探头结构设计

管道机器人能有效的检测出油气管道存在的腐蚀缺陷,但对管道存在的裂纹缺陷无法有效的检出。设计了一种流体驱动式管道裂纹检测机器人的探头结构,可用于管道轴向裂纹的检测。论述了探头总体结构设计、弹簧支撑结构设计、支撑轮设计和检测探头壳设计。对设计的探头结构进行测试,结果表明:测试里程超过250 km,满足现场使用要求。该探头结构的设计为管道裂纹检测机器人的研制提供了参考。     

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.     

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。     

无缆双向微机器人外磁场系统的研究与仿真

目前的管道机器人受到能源供给的限制,不能长时间远距离进行工作.本文提出了一种基于组合线圈结构的磁场系统驱动实验方案,以实现石蜡热膨胀驱动器的无缆双向微机器人的磁控驱动与移动实验参数的检测.介绍了该组合线圈的功率优化与设计方法,分析了保证一定区域内磁场均匀性的技术方案,用ANSYS 软件对所设计的组合线圈进行了仿真和验证.实验结果表明,该组合结构磁场系统的性能可以满足无缆微机器人的磁控驱动的设计要求.     

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。     

大型构件横焊机器人的研制

针对船舶、储罐等大型构件的焊接,研制了用于大型构件横焊的机器人,该机器人由轮履式爬行小车、精密十字滑块、激光焊缝跟踪系统、控制系统组成.激光焊缝跟踪系统实时检测焊缝偏差,十字滑块快速调节焊枪位置消除偏差,控制系统根据十字滑块的位置变化情况,控制小车运动.     

一种衬里复合管修形机器人的设计与研究

针对双金属衬里复合管衬管鼓包失效问题,设计一种衬里复合管修形机器人.通过SolidWorks三维建模软件对各机构零部件进行建模装配.该机器人采用模块化设计理念,由导向、修形、控制以及驱动行走四大模块组成.导向模块采用6爪弹簧自适应机构,可自动适应管道直径的变化.修形工作模块采用4组修形滚子,可通过旋转滚压修复鼓包部位....     

能源自给式管道机器人管道内流体力学分析

研究了一种能源自给式管道机器人,机器人完全浸润在充满流动介质的管道内.利用流体压力以及流体速度能量所产生的驱动力,机器人不需要自带能源即可以随着管内流体向前推进,还能采用发电机将能量转化储存起来.本文通过对空气管道的流体力学分析,计算了管道内必须具备的流体力学条件.在很好地控制机器人与管道壁间的间隙情况下,机器人不但能利用流体动压力、也能利用静压力工作,能控制机器人速度大小,并且驱动的重量也得到提高.     

工业管道可变径内检测机器人

以常见的外径为219 mm和273 mm的工业管道为研究对象,针对其水平管段、垂直管段、弯头、变径节等部位的检测,研制了可变径内检测机器人.该机器人采用连杆支撑的3个独立履带驱动模块以适应不同管径以及不同姿态的爬行,采用柔性滑动机构以自动适应管径的微小变化并提高越障能力,采用薄膜压力传感器采集三履带与壁面之间的压力以对...     

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。     

一种基于集成阀控制的管道机器人设计

针对人工检测排水管道存在的管道直径小及易燃、易爆等问题,设计一种基于集成阀控制的管道机器人。集成阀具有密封防爆、扩展性强等优点。该机器人采用气动动力系统、蠕动行走方式,能在一定范围内的变径管道中行走并转弯,完成管道清洗、检测等工作。控制系统采用下位机操作,通过缆绳到上位PC机集中控制。所设计的机器人具有安全防爆、动力保障性强、故障机器人回收维修方便、性价比高等优点。     

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。     

自主式微型管道疏通车疏通驱动系统研究

提出一种微型管道疏通车疏通驱动系统的设计方案。该疏通驱动系统是自主式微型管道疏通车的关键部分,通过驱动执行元件实现管道疏通车的疏通功能。新设计的疏通驱动系统采用同步带机构作为执行元件,液压马达作为驱动元件。它与传统的电机驱动系统相比,反应速度快、灵敏,调速范围广,寿命长。自主式微型管道疏通车疏通驱动系统的研究将提高管道疏通的效率。     

一种大口径管道内爬行机器人的设计

在石油化工、管道建设等行业,管道内爬行机器人得到了迅速的发展应用。针对大口径油气长输管道的特点,对内爬行机器人进行工况分析,设计一种由压缩空气作为动力驱动的、适应管径1 422 mm的内爬行管口组对机器人。该机器人采用遥控操作控制方式,可以实现前进、后退、紧急停车、涨紧对口等动作,采用大扭矩气动马达双侧四轮驱动,爬坡能力强,可以适用于大坡度施工工况。通过功能扩展还可以实现管道内监测、设备检修等功能。介绍了管道内爬行机器人的机械结构、控制流程、控制原理等内容。该机器人具有扩展性能强、爬行能力好、安全环保、操作控制简单等优势。