一种微型管道机器人移动机构的设计

论述了微型管道机器人移动机构的发展背景，在介绍了已有的微型管道机器人移动机构的基础上，指出了这种移动机构的缺陷．然后设计了一种新型微型管道机器人的移动机构，并给出了其运动机理及电磁铁的主要参数计算公式．这种新型微型管道机器人的移动机构以电磁驱动，可实现在微型管内的双向蠕动运行，并能够较顺畅的随弯管形状被动转向．     

基于Adams的管道机器人自适应机构优化设计

为了增强履带式管道机器人自适应机构的传力能力,本文优化设计了管道机器人的自适应机构。通过对自适应机构的运动原理进行表述以及对机构进行动力学分析,建立自适应机构的优化设计数学模型。同时,以Adams中参数化建模与优化设计的模块为工具,以对优化目标影响较大的机构参数为优化变量,以机构的结构和运动要求为约束条件,以自适应机构在适应管径过程中对管壁压力最大为目标,对管道机器自适应机构进行优化设计。优化结果表明,优化后自适应机构对管壁压力较优化前提高了11.3%,比较明显的提高了自适应机构传递力的能力,增强了管道机器人爬行能力。该研究为履带式管径自适应管道机器人的后续开发奠定了基础。     

管道机器人自适应机构碟形弹簧设计分析

为了提高管道机器人的管径适应能力,增强自适应机构的空间紧凑性,本文研究了一种具有自适应和主动适应功能的履带式管道机器人。以碟形弹簧作为自适应机构动力元件,根据构建越障时的力学模型,求解管道内壁正压力,通过ADAMS软件,创建机器人对自适应机构静力学仿真模型,设计了动力元件碟形弹簧。同时基于Matlab软件得到碟形弹簧的特性曲线,并对越障过程进行动力学仿真分析。仿真结果表明,当跨越2.5 mm障碍时,自适应机构对管壁的正压力为223.43 N,验证了碟形弹簧的合理性,满足越障要求。该研究为非线性动力元件在管道机器人自适应机构的应用及分析提供了思路。     

基于SMC控制的轮式机器人轨迹跟踪

轮式机器人是典型的非线性欠驱动系统,针对其运行过程中存在的干扰不可控问题,提出了SMC控制器设计方案。以轮式机器人数学模型为基础,完成了位置控制规律及姿态控制规律的计算,以及双闭环SMC控制器的设计,有效降低了参数整定对设计经验的依赖。通过软件仿真对所提的控制方案进行测试,仿真结果表明,轮式机器人位置及其前进方向在4 s后即达到目标位置并保持在目标值,在干扰存在的情况下,控制器有效实现了轮式机器人的轨迹跟踪。     

直进轮式微型管道机器人的行走系统设计

微型管道机器人是一种适合小口径管内移动作业的微型机器人,其移动机构是机器人研究领域重要的研究内容之一.介绍了直进轮式微型管道机器人行走机构的设计.提出了管道内受限微机器人的动力学模型,并分析了微型管道机器人的动力学稳定性.该移动机构具有结构紧凑,驱动效率高,安装方便,工作可靠,成本较低的特点.     

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。     

螺旋轮式小型管道机器人控制系统的设计

作业管径小于80 mm的小型管道机器人广泛应用于化工、制冷、核电站等领域的检测、维修,其移动结构及信号采集和处理技术具有较高的实用价值和学术意义.采用螺旋轮式结构设计了内径为(O)60 mm的小型管道机器人,其原理简单、结构紧凑、控制方便.螺旋轮式移动的主体结构,确保管道机器人具有较大的牵引力和移动速度.管道机器人在管道内的数据信号,由搭栽在微型管道机器人的移动结构上的DSTJ-3000智能差压压力传感器采集传送到C8051F330单片机,通过无线蓝牙数传模块,将数据传输到上位机,利用Visual Basic程序软件实现计算机对管道机器人的控制.螺旋轮式小型管道机器人控制系统能够自由控制前进、后退、调速、自锁等,其动作状态数据也可利用上位机软件显示或打印.     

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.     

浅论原油趸船的蒸汽管线、原油管线跨舱臂结构设计

20世纪60年代以来，我国沿长江炼油厂原油趸船的蒸汽管线、原油管线跨舱壁结构常出现的问题，包括易渗漏、垫片易损坏、补偿性差、内应力大等。通过对原结构进行改进，解决了原来存在的问题，并取得了良好的经济效益。     

管道泄漏在线监控系统设计与实现

介绍了一种输油管道泄漏实时在线监测系统,该系统采用瞬态负压波法结合小波变换,实现从噪声中准确提取泄漏信息,并通过通讯网络将现场信息传送到控制中心显示和报告,进而完成管道泄漏点的定位、报警及实时监测等功能,具有很好的实用价值。     

海底管道铺设用全位置自动外焊机行走机构设计

随着深海油气开采的不断深入,海底管道铺设用全位置自动外焊机得到了广泛的开发和应用。我国的全位置自动外焊机尚处于研发阶段,海底管道铺设用全位置自动外焊机则完全依靠进口。笔者在深入剖析国内外广泛应用的几种焊机行走机构的结构基础上,设计了适用于S型海底管道铺设用全位置自动外焊机的行走机构。该机构将焊机的驱动机构和锁紧机构完美的结合在一起,在保证焊机可靠运行的基础上,减小了焊机的尺寸,简化了操作过程。     

并联机器人设计理论及其关键应用技术研究

并联机器人采用了一种“知识密集”型并联机构,国际上公认并联机构的设计是较困难的热点问题．本文论述了国内外有关并联机器人研究的现状,讨论了并联机器人设计理论和创新方法以及在六维力传感器、六维鼠标、六自由度并联微操作机器人、五轴并联机床等方面的应用．本文对并联机器人研究有重要的理论与实际意义．     

壁面爬行机器人本体的设计

针对爬壁机器人作业环境和作业性质,提出了机器人的性能要求.并针对这些要求进行了本体结构及传动机构的设计,确定了驱动方式,实现了机器人在壁面上稳定行走和可靠作业.     

一种机器人的神经网络控制器

提出一种用前馈多层神经网络实现的控制器,此控制器通过学习系统的逆动力学特性,能直接由系统反馈回的输入、输出信息及未来的期望输出,\     

RoboCup中型机器人视觉系统的设计与实现

针对RoboCup中型机器人比赛,设计了机器人的视觉系统．首先选择HSI颜色空间并采用查找表技术对图像进行颜色分割,接着利用RLC技术分割感兴趣的区域,实现目标识别后,再采用角度定位和特征点定位相结合的方法实现机器人场上自定位．     

中文聊天机器人原型系统的设计

探讨了中文聊天机器人原型系统的设计方式,提出了采用中文分词与关键词语匹配算法。从中文句子中抽取关键词,形成规则库与规则树。聊天时,采用带回溯的深度优先算法,找到最佳匹配路径,给出回答。