罐车爬壁射流清洗小车力学特性分析

设计了一种罐车爬壁射流清洗小车,建立了这一清洗小车的静力学和动力学模型,并分析了这一清洗小车在沿壁面下滑、纵向倾覆、横向翻转三种工况下的静力学特性,以及在直线行驶、差速转向两种工况下的动力学特性.分析结果表明,罐车爬壁射流清洗小车最易发生吸附失稳的工况为沿壁面下滑,最易发生行驶失稳的工况为差速转向,可靠附壁的最小吸附力...     

清洗爬壁机器人国内外研究现状的综述

对清洗爬壁机器人研究的国内外现状进行了综述,力求为清洗爬壁机器人的研制提供技术参考。     

爬壁清洗机器人研究现状及发展趋势

爬壁清洗机器人凭借其自身的爬壁优势和多样用途,取得了飞速的发展,并被广泛应用于高空作业。通过对当前国内外关于爬壁清洗机器人应用的分析,从不同类型机器人的吸附方式、行走方式、技术应用等方面进行归纳分析,总结出不同类型机器人的优缺点,并根据当前爬壁清洗机器人的局限性,对爬壁清洗机器人未来的发展趋势提出了安全性、可靠性、轻量型及全自动化等方面的建议。     

基于多目标遗传算法的爬壁小车底板优化

为保证大型立式储油罐处于安全运行状态,需使用爬壁小车对其进行定期检查,而小车底板的自重将影响小车的吸附力及爬行高度.为实现小车底板轻量化设计,应用Solidworks建立了小车底板的多目标优化数学模型,基于多目标遗传算法对模型进行计算,求解出最优设计点,实现了爬壁小车模型的轻量化设计.     

基于多目标遗传算法的爬壁小车底板优化

为保证大型立式储油罐处于安全运行状态,需使用爬壁小车对其进行定期检查,而小车底板的自重将影响小车的吸附力及爬行高度.为实现小车底板轻量化设计,应用Solidworks建立了小车底板的多目标优化数学模型,基于多目标遗传算法对模型进行计算,求解出最优设计点,实现了爬壁小车模型的轻量化设计.     

LPG罐车节水清洗设备研发与参数优化研究

为实现LPG罐车节水清洗的目标,提出了一种将机械刮刷清洗与高压水射流清洗相结合的新型清洗方式,并利用Solidworks软件对爬壁射流清洗小车进行了结构设计与三维建模,利用动量矩定理推导出喷刷机构的转速方程,建立了射流入射角及压紧力与转速的关系,从而得出最优转速下的射流入射角和压紧力组合.通过对喷刷机构进行运动仿真分析...     

LPG球罐检测爬壁机器人远程控制技术研究

针对LPG球罐检测爬壁机器人远程控制的技术需求,研制了一种基于WiFi的无线远程控制系统,包括爬壁机器人机载系统和上位机监控系统.其中,基于ARM Cortex-M3内核的STM32F103型单片机开发爬壁机器人机载控制系统,通过WiFi方式与上位机监控系统通信,利用PWM控制方式驱动爬壁机器人电机转动;基于Visua...     

一种新型高楼清洗爬壁机器人的设计

设计出一种气驱动、真空吸附、灵活移动的十字框架式清洗爬壁机器人。机器人本体上装有清洗装置和污水再回收系统使机器人实现自给供水,减轻负载重量。十字框架结构和真空吸附方案使机器人灵活移动,避障能力强。通过一种稳定的PLC控制方案,使机器人具有自动和手动两种操作方式,使其能更好地完成高层建筑壁面的清洗工作。     

爬壁机器人焊缝高效修形技术研究

针对大型容器建造过程中焊缝余高打磨效率低、质量不稳定、自动化程度低等问题,首先应用力学原理探讨了加工力大小及方向对爬壁式焊缝修形机器人影响,优化了爬壁机器人焊缝修形刀具姿态等条件。在此基础上进一步通过切削反力及修形效率的建模分析,提出了一种适用于爬壁机器人的焊缝修形“锉铣”新技术,设计并研制了相应的“锉铣”刃具和焊缝修形爬壁机器人系统;实验结果表明,机器人系统能对焊缝余高进行高效切削,且加工质量优于国家和行业标准的相关规定,同时还较传统加工方法显著改善了生产环境。     

爬壁机器人力学分析与实验研究

目的：由于控制负压吸附爬壁机器人的负压差对机器人安全、运动性能、机械设计的参数选择和机器人系统的功率控制有着极为紧密的关系,对机器人的负压吸附动力学过程进行了深入的分析。方法：运用键图理论建立了爬壁机器人负压吸附动力学过程模型并对其进行了仿真分析。文章首先针对爬壁机器人的特点,对负压吸附系统的技术要求进行了详细分析,利用计算流体力学方法设计了新型的负压吸附系统;在对负压吸附系统进行合理的假设和流体力学分析的基础上,运用键图理论针对不同物理域具有参数等效的特点,把负压吸附流体系统参数等效为机械动力学中的力、位移、刚度和阻尼,负压吸附动力学模型等效为一阶的机械系统,建立了键图模型,应用20sim软件进行仿真。结果：仿真结果显示爬壁机器人负压吸附过程在负压形成过程中是一阶响应过程。结论：最后进行了试验测试,实验结果表明了所建立模型的正确性。     

一种新型电磁吸附式爬壁机器人的研制

针对永磁吸附式爬壁机器人机动性与吸附性相矛盾这一问题,提出了一种电磁铁轮流通断电机构,并基于该机构设计了一种履带式爬壁机器人.为了防止机器人出现滑移、倾覆和翻转失稳状况,对机器人进行了力学分析,利用COMSOL软件对电磁铁进行磁场仿真分析,完成了电磁铁的设计及机器人整机的制作.结果表明,机器人能够以任意姿态在不同角度壁...     

轮足式风电机爬壁机器人的设计与分析

为解决人工维护风电机施工难度高、效率低、劳动强度大等问题,基于爬壁机器人研究现状,提出了轮足式4吸盘风电机爬壁机器人的机械本体结构方案。采用Creo软件对机器人的前后吸盘、三腔星轮式吸盘及前后叉架等进行机械结构设计,借助CAD软件对机器人翻越内直角时各种运动姿态进行分析;建立数学模型,通过MATLAB软件对计算结果进行仿真分析,得出防止机器人滑落的最小安全吸附力;运用ADAMS软件对爬壁机器人虚拟模型进行运动学分析,同时应用爬壁机器人样机进行运动试验予以验证。结果表明：爬壁机器人能够在最小安全吸附力条件下,完成机器人单一曲面越障及翻越内直角时越障的运动要求,从而得出轮足式4吸盘风电机爬壁机器人设计方案可行,为后续研究提供有益参考借鉴。     

爬壁机器人的力学分析与实验

运用键图理论建立了爬壁机器人负压吸附动力学过程模型,并对其进行了仿真及实验分析.针对爬壁机器人的特点,对负压吸附系统的技术要求进行了详细分析,设计了高效率负压吸附系统.在对负压吸附系统进行合理的假设和流体力学分析的基础上,运用键图理论针对不同物理域具有参数等效的特点,把负压吸附流体系统参数等效为机械动力学中的力、位移、刚度和阻尼;负压吸附动力学模型等效为一阶的机械系统,建立了键图模型,应用20sim软件进行仿真.仿真结果显示,爬壁机器人负压吸附过程在负压形成过程中是一阶响应过程,系统响应时间为1.5 s.最后进行了试验测试,测试结果证明了所建立模型的正确性.     

冰射流清洗积碳研究

针对目前发动机积碳难以去除的问题,提出使用冰射流清洗技术对发动机积碳进行清洗。在通过扫描电子显微镜对汽车发动机活塞和气门杆表面积碳微观形貌观察的基础上,探究了冰射流清洗技术工艺参数对发动机积碳清洗效果的影响规律,并通过响应面法得到了冰射流清洗活塞和气门杆的较优工艺参数,最后揭示了发动机积碳冰射流清洗机理。结果表明,冰射流清洗活塞积碳的较优工艺参数为0.7 MPa喷射压力、90°喷射角度、2 cm喷射距离,冰射流清洗气门杆的较优工艺参数为0.7 MPa喷射压力、65°喷射角度、3.9 cm喷射距离;冰射流清洗效果是冰粒的冲蚀、撞击和剪切共同作用的结果;冰射流未对发动机基体造成损伤。     

爬壁机器人研究现状与技术应用分析

自1966年日本的A.NISHI设计出了基于负压吸附爬壁机器人样机以来,爬壁机器人技术在世界范围内得到了迅速的发展,无论从吸附方式、运动形式还是应用途径方面都有了长足的进步;在这近50年的发展历程中,形式各样的研究成果层出不穷,但是爬壁机器人研究成果的应用前景一直不容乐观,鲜有应用成果,大多处于基础研究阶段,陷入技术瓶颈中,结合国内外爬壁机器人研究现状,分析爬壁机器人研究中的技术难点,探讨未来爬壁机器人发展与应用前景。     

轮履组合式磁吸附爬壁机器人设计与稳定性分析

为解决永磁吸附装置与导磁壁面之间由于吸附性能不可靠而产生的失稳问题,文中设计了轮履组合式磁吸附爬壁机器人,设计出越障磁轮结构及磁吸附履带结构。首先,针对爬壁机器人在不同工况下的受力状态,建立机器人的力学模型;其次,分别分析了下滑、倾覆及侧翻的失稳状态,计算出满足稳定性的最小吸附力。当单侧越障磁轮吸附力大于10.85 N,单侧磁吸附履带吸附力大于14.63 N时,机器人就不会出现失稳现象。通过Maxwell仿真软件对越障磁轮及磁吸附履带分别开展磁场仿真与参数化扫描分析研究。结果表明：当越障磁轮气隙高度保持在1 mm内,磁吸附履带气隙高度保持在0.8 mm内,同时导磁壁面厚度在2 mm及以上时,机器人的吸附力才能满足不失稳条件,保证了机器人的爬壁可靠性。     

爬壁机器人解析动力学建模与仿真

针对爬壁机器人的动力学建模问题,通过构造虚拟机构将爬壁机器人转换为具有固定基的开链系统,基于旋量理论并借助传统的拉格朗日建模方法给出了爬壁机器人未受约束时的动力学方程.借助Udwadia-Kalaba理论的建模思想,获得了爬壁机器人在预定轨迹下的解析动力学方程,避免了传统拉格朗日方程对于拉格朗日算子的依赖.数值仿真结果...     

微型爬壁机器人研究的关键技术

首先论述了微型爬壁机器人的发展背景及与传统爬壁机器人的区别。然后对微型爬壁机器人研究的国内外现状及关键技术做了详细分析。     

永磁吸附轮式爬壁机器人受力及功耗分析

为从减少大型原油储罐检测分区和节约功耗的角度合理规划爬壁机器人运动方式和路径,对大型原油储罐缺陷检测爬壁机器人在垂直壁面运动的受力和功耗问题进行研究。首先对机器人匀速直线运动和转向运动进行受力分析,得出机器人在竖直直线运动、水平直线运动、大半径转向运动以及小半径转向运动时的受力和功率消耗情况;通过仿真分别对比分析两种匀速直线运动和两种转向运动的功率消耗情况;搭建爬壁机器人样机实验平台,进行功耗验证实验;仿真和实验一致得出竖直直线运动的功耗小于水平直线运动,大半径转向功耗小于小半径转向的结论。     

爬壁机器人滑动式负压吸盘吸附特性的实验研究

针对一种带有滑动式负压吸盘爬壁机器人的吸附特性进行了试验研究,通过测试吸盘在风机突然开启、突然关闭以及遭遇壁面缝隙发生泄漏3种情况下的负压响应曲线,分析并绘制了风机吸盘系统的工作特性曲线,建立了吸盘内负压模糊控制系统,为吸盘的结构设计和负压控制提供了依据。