發(fā)布時(shí)間：2025-03-19 06:16

　　目前,石油的管道運(yùn)輸被全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用,而石油管道的老化和腐蝕的現(xiàn)象大大縮短了管道的使用壽命,尤其是在焊縫接頭上最為突出。在后期的維護(hù)過程中存在著內(nèi)部焊縫防腐處理困難、處理設(shè)備自動(dòng)化程度低等問題,嚴(yán)重的影響了管道維護(hù)的效率和質(zhì)量。依據(jù)石油管道內(nèi)部的作業(yè)環(huán)境及作業(yè)要求,設(shè)計(jì)了一種輪腿式石油管道機(jī)器人的總體機(jī)構(gòu)方案,確定了輪腿機(jī)構(gòu)的幾何參數(shù),完成了相應(yīng)運(yùn)動(dòng)副的設(shè)計(jì),并在Solid Works三維軟件完成了機(jī)器人的建模。在焊縫識(shí)別上,采用CCD相機(jī)連續(xù)拍照,圖像通過灰度化、濾波、ROI提取、圖像分割以及邊緣提取處理后實(shí)現(xiàn)焊縫的定位、打磨和噴涂。根據(jù)石油管道機(jī)器人功能要求,完成了石油管道機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件電路的搭建以及軟件設(shè)計(jì)。硬件電路部分主要分為機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路、打磨噴涂電路、機(jī)器人控制臺(tái)電路以及無線通訊電路。整個(gè)軟件系統(tǒng)主要包括主程序、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)、打磨噴涂系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)、檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及Zig Bee無線網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計(jì)。

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1國外管道機(jī)器人的類型Fig.1ThetypeofForeignPipelineRobot我國目前已經(jīng)越來越看重管道機(jī)器人技術(shù)，有些科研機(jī)構(gòu)也已經(jīng)開展了關(guān)于管

以及應(yīng)當(dāng)檢測的區(qū)域。八十年代初期，在微電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化技術(shù)得后，管道機(jī)器人技術(shù)才開始高速發(fā)展。998年，德國H.-B.Kuntze等人使用了四輪獨(dú)立伺服驅(qū)動(dòng)的方案，研究出檢測的機(jī)器人系統(tǒng)[6]。1999年，ASA基金以及西班牙軍爺工業(yè)基金資助Moraleda，他研....

圖2國內(nèi)管道機(jī)器人類型Fig.2Typeofdomesticpipelinerobot

圖2國內(nèi)管道機(jī)器人類型Fig.2Typeofdomesticpipelinerobot石油管道機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制關(guān)鍵技術(shù)1運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及組成機(jī)器人控制系統(tǒng)，從本質(zhì)上講屬于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，它依據(jù)機(jī)器人實(shí)際控制功求，并結(jié)合其構(gòu)成以及運(yùn)動(dòng)的方式來實(shí)現(xiàn)作業(yè)目標(biāo)�？刂葡到y(tǒng)是機(jī)....

圖3管道石油管道機(jī)器人總體設(shè)計(jì)

3）車體三維建模下圖3所示便是小車整體裝配圖，此圖是由SolidWorks三維建模軟件進(jìn)行繪制的裝配體，對(duì)于車架的設(shè)計(jì)最重要的就是要能夠有效的承載各結(jié)構(gòu)的重量，并且能夠準(zhǔn)確固定個(gè)機(jī)構(gòu)的位置。小車其體積大小為0.093m，相對(duì)來說，空間布局較為合理，大小適合。

圖4連桿機(jī)構(gòu)

1—絲杠螺母；2—微調(diào)彈簧；3—滑動(dòng)支板；4—輪腿；5—主軸絲杠圖。圖4連桿機(jī)構(gòu)Fig.4Connectingrodmechanism數(shù)學(xué)模型學(xué)模型及推導(dǎo)下圖5所示，此圖講機(jī)器人行走連桿機(jī)構(gòu)通過分析其特點(diǎn)，將其型，從而方便計(jì)算。從圖中能夠看出，輪腿連桿機(jī)構(gòu)在半徑為內(nèi)....

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