经济型多功能管道机器人控制系统的研制

针对经济型多功能管道机器人的工作特点,研制了机器人的控制系统。该系统采用分级控制方式,以C8051F单片机作为其核心控制器,完成了数据采集模块、电源模块、远程监控模块等硬件电路的设计及上位机监控系统的开发,实现了机器人的自主控制及管外监控。经试验证明,该系统运行稳定,为管道机器人的后续开发提供了开放式控制平台。     

机械自适应型管道机器人驱动单元的设计

提出了一种新型差动式管道机器人——机械自适应型管道机器人,其驱动单元是由三轴差速式驱动模块与弹性全主动轮腿式管径适应模块组成。三轴差速式驱动模块可根据管道拓扑约束自动调节驱动单元各行走轮转速,避免了因行走轮滑移产生的寄生功率;弹性全主动轮腿式管径适应模块通过径向的伸缩来适应管径的变化,其全主动结构保证了行走轮在悬空状态下仍可提供足够的拖动力。文中提出的机械自适应型管道机器人驱动单元管道适应能力强,其新颖的结构组成与驱动原理丰富了管道机器人的自适应驱动理论。     

凸轮从动件系统对输入运动的动态响应

就凸轮机构中输入运动所引起的从动件响应作了理论分析．对采用常用从动件运动规律的凸轮机构的动力学特性进行了分析、比较．采用相对坐标系统以拉氏变换法求解了等加速等减速运动规律的输入运动的响应     

一种新型管内机器人行走机构的研究

介绍了一种新型六独立轮驱动式管内行走机构,该机构由六杆驱动臂构成,电机及减速系统内置于驱动臂中,分析了结构设计参数及行走性能.模拟实验结果表明可完全达到项目指标,为下一步工程样机的制造提供了依据.     

基于μC/OS的嵌入式系统应用开发研究

本文介绍了嵌入式系统的概念,分析了μC/OS的内核结构,并详细介绍了在具有ARM体系结构的S3C44B0微处理器上进行μC/OS操作系统的移植和应用程序及驱动程序的开发。     

管道内喷液轨迹线的计算方法研究

为提高管道内防腐涂料的离心喷涂质量,首先建立了旋转空气流场环境下的空气流场速度沿径向的分布关系式,然后引用旋转坐标系解决了在旋转空气场阻力条件下飞行喷液运动轨迹参数的计算问题。最后,通过实验验证了理论分析结果的正确性,为管道内防腐涂料的离心喷涂工艺参数的选取提供了理论依据。     

基于键合图理论的三轴差速机构的差动特性

为解决轮式管道机器人通过弯管时产生的运动干涉及传动部件的磨损等问题,将三轴差速机构应用于轮式管道机器人中,三轴差速机构可根据管道对各驱动轮所产生的力矩之间的关系调节其输出转速,实现机器人在弯管中的自主差动运行.将键合图理论应用到三轴差速机构差动特性的分析中,利用绝对速度法建立三轴差速机构的增广键合图模型,并根据一定的规则推导相应的状态方程.针对三轴差速机构三个输出轴的输出不等效现象,由状态方程得出三个输出轴传动路线等效的条件,并进行相应的等效处理.根据建立的状态方程,对三轴差速机构进行不同工况下的仿真计算,计算结果表明三轴差速机构可以根据外作用力的大小关系进行差动输出.     

新型光纤引缆作业装置的设计与实验

针对气吹法进行引缆作业时所需设备复杂、价钱昂贵、工作条件要求苛刻的缺点,研究开发了一种用磁力作用进行光纤引缆的新型引缆作业装置,分别对电磁与永磁式引缆装置进行结构设计与制造.该装置具有结构简单、成本低廉、操作可靠、工作效率高、使用寿命长等优点.     

高压输电线检测机器人的通讯系统——基于PC104工控机的串口通讯

开发了高压输电线检测机器人的通讯系统。具体分析了工控机的硬件结构;定义了机器人与监控系统之间的通讯协议;最后给出了基于PC104工控机的C语言程序。实验证明,该通讯系统简单实用,具有较低的误码率。     

少齿差齿轮传动承载能力分析及体积优化

在少齿差内啮合传动中,由于齿廓间隙较小,易出现多齿啮合使其实际承载能力大大超过设计值.这是因为在以往的少齿差传动轮齿强度计算中,未考虑该类型传动的多齿啮合特性,致使少齿差减速器的强度裕量过大.为减小强度值浪费,从承载能力系数优化和求解最大承载两个角度予以分析.采用多目标优化思想得到主齿对所承受的最大载荷,再利用少齿差内啮合齿轮传动多齿啮合载荷分配的数学模型,求解少齿差传动的法向总载荷,通过实例对比计算,得到考虑多齿啮合与不考虑多齿啮合时少齿差传动所能承受的载荷具有显著差别.利用该计算方法既避免了强度浪费又减小了减速器体积,为少齿差传动轮齿强度更为准确的分析提供了理论依据.