管外爬行機器人主要功能是攜帶相應設備在管壁上作連續(xù)或間歇爬升運動,它不僅可以用于小管徑工業(yè)輸送管道、生活用管道,還可以應用于斜拉橋纜索、圓柱型桁架結構的檢測、維修或噴涂等作業(yè),因此具有廣闊的應用前景。本文設計的管外壁爬行機器人采用輪式驅動、重力自鎖抱緊的方式,機器人能自適應負載重力變化和管徑變化,通過兩個驅動輪的速度差可實現(xiàn)機器人在管壁全方位爬行。PGR-Ⅲ型爬管機器人的驅動機構采用雙傾斜驅動輪對稱安裝在底座上,可以根據(jù)不同管徑調整驅動輪的安裝角度和傾斜角度,通過對機器人整體的靜力學分析,建立了機器人在管壁上自鎖的平衡方程,推導了機器人爬升時驅動力大小,選擇了合適驅動電機。通過對抱緊機構的力學分析,進一步推導了抱緊機構調節(jié)彈簧的預緊力和抱緊輪正壓力關系,為爬管機器人的動力學仿真奠定理論基礎。在理論分析的基礎上,本文通過Solid Works軟件完成了機器人本體的三維建模和虛擬裝配,并對主要零部件進行了有限元分析和優(yōu)化設計。本文在ADAMS/View中建立了爬管機器人的虛擬樣機模型,對機器人進行動力學仿真分析。首先通過機器人的自鎖性能的參數(shù)化設計研究,對機器人系統(tǒng)重心、調節(jié)彈簧預緊力和安... 

【文章來源】：東北石油大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

管外爬行機器人分類

仿生爬管機器人

圖 1.3 并聯(lián)機構爬管機器人中爬管機器人的上下平臺通過 6 個直線執(zhí)行器連接在一起，每個件，利用這八個驅動元件可以實現(xiàn)機器人在管道外和管道內抱緊外和管內爬行。圖 1.3(b)中爬管機器人和(a)中的區(qū)別在于機器人這種抱緊方式可以使機器人適應彎管或者交叉管道的管外爬行。

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本文編號：3060841