【摘要】：近幾年,我國不斷加大對于管道清淤機器人的研究,雖然已經(jīng)取得了很多突破性的成果,但是所研發(fā)管道清淤機器人大多只能完成檢測、穿纜工作,很少能自主完成清淤工作。于是根據(jù)目前國內(nèi)對于管道清淤機器人的發(fā)展現(xiàn)狀提出了一種牽引式排水管道清淤系統(tǒng)。介紹了牽引式排水管道清淤系統(tǒng)的組成及其工作原理,還計算了不同情況下鋼絲繩的拖纜力,為接下來清淤機器人清淤機構(gòu)的設(shè)計提供了重要技術(shù)指標(biāo),設(shè)計了一種多連桿清淤機構(gòu),介紹了其組成,并選擇了合適關(guān)節(jié)軸承。確定了行走機構(gòu)和清淤機構(gòu)的驅(qū)動方式,即行走機構(gòu)采取了自帶動力的驅(qū)動方式;而清淤機構(gòu)的驅(qū)動方式采取了外力推動和自帶驅(qū)動相結(jié)合的方式。對清淤機構(gòu)進行了運動學(xué)及仿真分析,通過自由度計算以及幾何關(guān)系計算找出關(guān)鍵變量為兩個電動缸的長度,而后通過MATLAB軟件仿真,根據(jù)兩個電動缸的伸長范圍,得到了清淤軌跡的包絡(luò)曲線圖、清淤斗翻轉(zhuǎn)軌跡等重要工作性能尺寸,驗證了清淤機構(gòu)的合理性,為接下來對實體連桿的設(shè)計以及強度的校核提供了可靠依據(jù)。對清淤機器人清淤機構(gòu)的運動控制系統(tǒng)進行了設(shè)計,實現(xiàn)了清淤機構(gòu)的遠(yuǎn)程控制,為我國排水管道清淤機器人的發(fā)展開辟了新的道路。
[Abstract]:In recent years, the research of pipeline desilting robot has been increasing in our country. Although it has made many breakthrough achievements, most of the pipeline desilting robots can only complete the detection, cable work, and rarely finish the dredging work independently. According to the development of pipeline desilting robot in China, a tractive drainage pipeline silt cleaning system is put forward. This paper introduces the composition and working principle of the traction drainage pipeline silt cleaning system, and calculates the towing cable force of the wire rope under different conditions, which provides an important technical index for the design of the silt cleaning mechanism of the desilting robot. A multi-link desilting mechanism is designed, its composition is introduced, and a suitable joint bearing is selected. The driving mode of walking mechanism and desilting mechanism is determined, that is, the walking mechanism adopts the driving mode with its own power, while the driving mode of the silt clearing mechanism adopts the combination of external force and self-driving. The kinematics and simulation analysis of the silt cleaning mechanism are carried out. The key variables are found to be the length of two electric cylinders through the calculation of degrees of freedom and geometric relations. Then, the length of the two electric cylinders is simulated by MATLAB software, according to the extension range of the two electric cylinders. The envelope curve of the desilting trajectory and the turnover trajectory of the silt cleaning bucket are obtained. The rationality of the desilting mechanism is verified, which provides a reliable basis for the design of the solid connecting rod and the checking of the strength. The motion control system of silt cleaning mechanism of desilting robot is designed, and the remote control of silt cleaning mechanism is realized, which opens a new way for the development of dredging robot in China.
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

【參考文獻】

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本文編號：2349423