發(fā)布時(shí)間：2021-03-09 08:12

　　傳統(tǒng)的油氣管道焊縫缺陷檢測(cè)方式主要是人工檢測(cè),其勞動(dòng)強(qiáng)度大,并且檢測(cè)效率低。近年來(lái),隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用,為管道巡檢技術(shù)也提供了可能。因此為減輕人工勞動(dòng)力,并提高檢測(cè)效率,本文以嵌入式ARM技術(shù)為基礎(chǔ),采用模塊化設(shè)計(jì)理念,完成管道巡檢機(jī)器人測(cè)控平臺(tái)的開(kāi)發(fā)研究。主要從以下幾方面進(jìn)行具體研究:首先,進(jìn)行智能巡檢機(jī)器人機(jī)械框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)工業(yè)實(shí)際工況環(huán)境,分析了智能巡檢機(jī)器人的設(shè)計(jì)要求,給出了一套智能巡檢機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)對(duì)機(jī)器人各模塊的選型,最終確定以永磁體作為吸附方式,四輪式驅(qū)動(dòng),光電傳感器實(shí)現(xiàn)循跡,六自由度機(jī)械臂攜帶超聲波探頭實(shí)現(xiàn)焊縫掃查,并根據(jù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)方案完成了實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)的組裝。然后,對(duì)機(jī)器人的硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)合機(jī)器人設(shè)計(jì)要求,選用基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的32位STM32F103作為主控制器,并完成外圍電路的設(shè)計(jì),包括機(jī)器人驅(qū)動(dòng)模塊、自動(dòng)循跡模塊、六自由度機(jī)械臂電路模塊、系統(tǒng)電源模塊、USB轉(zhuǎn)串口、藍(lán)牙模塊,最后對(duì)焊接好的硬件電路進(jìn)行測(cè)試。其次,完成軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。為保證機(jī)器人動(dòng)作易于控制,使用Android Studio軟件、Keil5軟件... 

【文章來(lái)源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Rise機(jī)器人

國(guó)一家公司經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間研究，終于設(shè)計(jì)研發(fā)出了一種名為最后經(jīng)過(guò)研發(fā)人員改進(jìn)，該機(jī)器人能夠?qū)ΣＡ粔M(jìn)行清吸盤(pán)安裝在履帶車輪上，當(dāng)履帶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)爬壁。夠跨越玻璃之間的阻礙，完成清洗任務(wù)[4]。國(guó)出現(xiàn)了一款名為 SCAMP 的機(jī)器人，該機(jī)器人具有飛行式切換到爬壁模式時(shí)，只需通過(guò)機(jī)器人上邊的旋翼推力，靠多個(gè)粗糙的觸角，牢牢抓住墻面進(jìn)行爬行[4]。發(fā)展?fàn)顩r大學(xué)的碩士研究生設(shè)計(jì)一款履帶式爬壁機(jī)器人 TH_Climb對(duì)油罐表面存在的缺陷進(jìn)行檢測(cè)。探傷所使用的探頭固定動(dòng)對(duì)油罐壁面進(jìn)行檢測(cè)。該機(jī)器人探傷不具有靈活性，只檢測(cè)范圍有限，對(duì)于一些機(jī)器人盲區(qū)檢測(cè)不到[9]。

（a） 內(nèi)部結(jié)構(gòu) （b）履帶式爬壁機(jī)器人圖 1-3 TH_Climber 履帶式爬壁機(jī)器人爾濱工程大學(xué)研究生李凱，研制出一款管道環(huán)焊縫掃查器導(dǎo)軌作為掃查器的機(jī)械載體，可以讓機(jī)器人掃查器沿油氣測(cè)焊縫。這種機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)雖然達(dá)到了焊縫掃查的目的，但難，并且只能針對(duì)環(huán)焊縫進(jìn)行檢測(cè)，智能化不足，功能具南大學(xué)研發(fā)了一款多功能爬壁機(jī)器人如圖 1-4 所示，機(jī)器人計(jì)理念，吸盤(pán)吸附。當(dāng)機(jī)器人在墻面爬行時(shí)，具有翻墻的另外一面墻，并且對(duì)周圍環(huán)境要求低，適應(yīng)性強(qiáng)，具有廣泛

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]抽油機(jī)用RTU測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊見(jiàn).西安石油大學(xué) 2018
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[7]基于LabVIEW的光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張順.東華大學(xué) 2016
[8]步履式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其可靠性研究[D]. 羅昕.湘潭大學(xué) 2016
[9]基于ARM和μCOS-Ⅱ的半導(dǎo)體制冷器溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 朱博.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
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本文編號(hào)：3072558