履带式缆索机器人系统的研制
缆索检测机器人的系统设计与动力学仿真研究
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4 0・
机床与液压
第4 0卷
斜拉杆 ,拉杆依靠两边之 间的连 接支架 销接在 一起 , 这种机体能很好地克服由于机器人受不平衡外力作用 而产生 的扭 曲和形变等现象 。为了减少 系统所需要 的 驱动力并使 三边 的驱动力差值最小 ,机器人的机体在 缆索上采 用倒三 角形 的方式安装 。 1 2 运 动控 制 系统 的设 计 .
机器人在运动过程 中要求连续 、平稳 、低速 。以
动学仿真分 析 ,分别 研究 了作 用 不 同预紧 力 ( 紧 夹 力) 、摩 擦因数 、倾斜 度对机器人 稳定性 和驱动力 矩
的影 响 。
2 1 稳 定性仿 真 分析 .
往很多检测机器人采用的是直流电机提供驱动力 。考 虑 到在 同样功率下直流 电机与步进电机相 比虽然体积 小 、质量轻 ,但是直流 电机本身的速度 比较高 ,通 常 需 要使用 减速器 。同时为 了保 证速度 和位置 的精度 , 还需要使 用传感 器来充 当反馈环节 ,系统设计方案 中 机器人采用步进 电机完成 驱动。步进 电机不仅速度和 位置控制精确 ,也不需 要减速装 置 ,大大减少 了机构 的复杂性 。传动系统采用 同步带传送 ,在满 足使用要 求 的同时又能够提 高低速时 的系统传动效 1 3 检测 系统 的设 计 . 。
以轴 向旋 转作 为研究对象 ,研究缆索检测机器人 在不受 电机扭矩的作用下 ,由于采用倒三角方式安装 及重力作用使机器人产生绕缆索旋 转情况下来考察作 用不 同预紧力 ( 夹紧力 ) 、摩擦 因数 、倾斜度 对机器 人运动稳定性 的影 响。 2 11 摩擦 因数的影响 .. 设 置 压 紧 力 为 。 。
进检测机器人工作过程 中的稳定性 、提高相应 的驱动力矩 ,提 出了一种新型 的电驱动缆索检 测机器人 系统设计方案 。基 于
履带侦察机器人结构设计
履带侦察机器人结构设计
履带侦察机器人的结构设计基本上包括底盘设计和机身设计两个部分。
底盘设计:
1. 履带:使用履带作为机器人的底盘,以增强其在不平地形上的稳定性和通过能力。
2. 驱动系统:采用电动马达驱动履带的转动,以使机器人能够自由移动。
3. 悬挂系统:在履带上安装悬挂装置,以增加机器人通过不平地形的能力。
4. 转向系统:设置转向装置,使机器人能够改变行进方向。
机身设计:
1. 机身外壳:机身外壳应具有坚固耐用的特性,以保护内部机械部件免受外部环境的影响。
2. 摄像装置:在机身上安装摄像装置,用于收集和传输图像信息。
3. 传感器:在机身上配置环境感知传感器,如红外传感器、雷达等,以提供机器人周围环境的感知能力。
4. 数据传输装置:通过在机身上设置数据传输装置,将机器人收集到的信息传输给操作者或其他系统。
5. 能源系统:机身内部配置电池或电源供应装置,为机器人的电动驱动系统和其他电子部件提供能源。
总的来说,履带侦察机器人的结构设计需要考虑到机器人在不
同地形中的行进能力和操作需求,并充分利用各种传感器和装置来实现侦察任务的要求。
履带式巡检机器人 毕业设计
履带式巡检机器人毕业设计履带式巡检机器人是一种能够自主移动、巡视、检测的智能机器人。
该机器人使用履带作为移动装置,能够适应各种地形,具有较强的越障能力和稳定性。
本文将介绍履带式巡检机器人的设计原理、功能实现以及未来发展的前景。
一、设计原理(1)履带式机器人的结构和工作原理履带式机器人由履带系统、控制系统、传感器系统以及电源系统等部分组成。
其中,履带系统由履带轴、履带链、驱动器、托带轮和张紧轮等组成,能够提供稳定的行走和越障能力。
控制系统负责机器人的运动控制和工作任务的执行。
传感器系统主要包括激光雷达、摄像头、温度传感器等,用于感知环境和采集数据。
电源系统提供电能供给,保证机器人的正常工作。
(2)履带式巡检机器人的工作原理履带式巡检机器人通过控制系统对履带系统进行控制,实现机器人的移动和转向。
传感器系统可以感知机器人周围的环境信息,如温度、湿度、气体浓度等。
机器人通过将采集到的数据进行分析和处理,可以对环境进行巡视和检测。
同时,机器人可以根据需要进行自主导航和路径规划,以实现更高效的巡检任务。
二、功能实现(1)环境巡视功能机器人通过搭载的摄像头和激光雷达对实际环境进行巡视,可以获取环境的实时图像和距离数据。
通过分析这些数据,机器人可以实时监测环境中的物体、人员以及障碍物,并及时反馈给操作员或控制中心。
(2)故障检测功能机器人搭载了温度传感器、振动传感器等设备,可以对设备和设施进行故障检测。
例如,在电力设备巡检中,机器人可以检测电缆温度、设备振动等异常情况,及时报警并提供故障诊断数据,以便维修人员进行处理。
(3)安防监控功能机器人可以通过搭载的摄像头和红外传感器对安全风险进行监控。
例如,在工厂巡检中,机器人可以对禁区、危险区域进行巡视,及时发现异常情况并报警。
同时,机器人还可以通过红外传感器检测烟雾、火焰等危险信号,保障人员的生命安全。
(4)自主导航功能机器人搭载了导航系统,可以通过SLAM算法实现自主导航和路径规划。
外国科学家就“缆索机器人”的研究动态
相关链接(一)我国机器人电缆市场研发与应用现状岳欢全球机器人市场规模不断扩大,我国机器人产业 发展势头迅猛,国产自主品牌工业机器人占我国市场 份额也大大提升,未来机器人需求潜力巨大,目前是机 器人产业蓬勃发展的关键机遇期。
新兴的机器人消费 市场囊括了机器人系统采购、系统硬件支持、软件支 持、机器人相关服务以及后期硬件维护等13个关键行 业和52个细分市场。
在机器人的应用中,越来越多的 复杂运动需要使用到可扭转或三维高柔性电缆,并且 要求这些电缆可以拥有与使用于直线拖链系统中时相 似的使用寿命。
芯线、束绞、屏蔽和护套材料必须要能 承受弯曲时产生的挤压力以及由扭转运动产生的径向 压力的变化。
为此,不同“软”结构元件,如黏胶纤维、P T F E元件或其他装填元件等都被用于高柔性机器人 电缆中,以吸收扭转力。
扭转电缆对编织屏蔽提出了 特殊要求。
由于使用了特殊的P T F E滑动膜,屏蔽结相关链接(二)构已经过了扭转优化,可一定程度上的补偿运动误差。
特别是对可扭转总线电缆来说,在产品的整个使用过 程中,传输特性参数如衰减,电缆载荷和信号质量都必 须保持在偏差极小的正常数值范围内。
这就要依靠经 过特殊扭转优化的绝缘材料和具有相应数值的衰减元 件来实现。
2017年6月举行的广州国际电线电缆及 附件展览会上,就有多种机器人电缆弯曲试验机、柔性 电缆拖链弯折试验机以及其他热门电线电缆检测仪器 公开亮相,这些产品应用于检测机器人电缆、柔性电 缆、耐弯折柔性电缆、拖链电缆、拖链弯折、高柔性电缆 的 复 实 等 。
近年有关机器人电缆技术方面的相关研究论文大 致如下:夏知2015年在《光纤与电缆及其应用技术》上发 表了《新型工业机器人用电缆的结构设计》;等。
外国科学家就“缆索机器人”的研究动态吕缆索机器人(Cable- Climbing Robot,C C R)是一■种能够携带相关设备攀爬缆索并对其进行高空长距离检 测维护的特种机器人。
履带式巡检机器人 毕业设计
履带式巡检机器人毕业设计一、引言随着科技的不断发展,机器人技术已经广泛应用于各个领域。
其中,巡检机器人作为机器人技术的重要应用之一,在电力、石油、化工等行业得到了广泛应用。
履带式巡检机器人作为一种新型的巡检机器人,具有移动速度快、适应能力强、稳定性高等优点,因此在巡检领域具有广阔的应用前景。
二、履带式巡检机器人的总体设计1. 总体结构履带式巡检机器人主要由底盘、控制器、传感器、电池等部分组成。
其中,底盘是机器人的主体部分,包括履带、驱动轮、导向轮等;控制器是机器人的大脑,负责控制机器人的运动和各种传感器的工作;传感器是机器人感知外界的工具,包括红外传感器、声音传感器等;电池是机器人的能源,负责提供电力。
2. 工作原理履带式巡检机器人采用履带式移动机构,通过电机驱动履带转动,实现机器人在各种地形上的移动。
同时,机器人配备有多种传感器,可以感知外界环境,并将感知到的信息传输给控制器。
控制器根据传感器反馈的信息,控制机器人进行相应的运动和操作。
当电量低时,机器人会自动返回充电桩进行充电。
三、履带式巡检机器人的硬件设计1. 控制器控制器是履带式巡检机器人的核心部分,负责控制机器人的各种动作和操作。
本设计中选用STM32F4系列单片机作为控制器,该单片机具有高性能、低功耗、易于开发等优点。
2. 传感器传感器是履带式巡检机器人感知外界环境的重要工具。
本设计中选用了红外传感器、声音传感器等传感器,用于检测温度、气体浓度等参数。
3. 电源模块电源模块是履带式巡检机器人的能源供应部分。
本设计中选用锂电池作为电源,该电池具有能量密度高、充电周期长等优点。
四、履带式巡检机器人的软件设计1. 程序设计语言本设计采用C语言进行程序设计,因为C语言具有高效、可移植性好、与硬件交互能力强等优点,适合用于控制器的程序设计。
2. 主程序流程主程序流程包括初始化、传感器数据采集、控制器数据处理、电机控制等部分。
首先进行系统初始化,然后启动传感器进行数据采集,将采集到的数据传输给控制器进行处理,控制器根据数据处理结果控制电机进行相应的动作和操作。
履带式管道机器人方案课件
本项目的目标是研制出一款具有自主知识产权的履带式管道 机器人,实现管道内部的自动化检测和维护,提高管道使用 的安全性和效率。同时,通过本项目的实施,推动我国履带 式管道机器人领域的发展和应用。
02
机器人方案
总体设计
机器人尺寸
根据管道直径和长度,确 定机器人的总体尺寸。
移动方式
采用履带式移动方式,能 够在管道内自由行动。
履带式管道机器人能够在 管道内部进行巡检,发现 并记录问题,提高管道维 护的效率和准确性。
降低安全风险
通过履带式管道机器人检 测,可以减少人工进入管 道的风险,降低安全事故 发生的可能性。
国内外研究现状
国外研究现状
履带式管道机器人在国外已经得到了广泛的研究和应用,许多国家和企业都在 投入大量的人力和物力进行相关研究和生产。
中国专利: 申请号202010012349.X, 发明人: 张三, 李四, 王五
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05
景与析
应用领域与场景介绍
01
02
03
04
城市管网检测与维护
石油、天然气等管道的检测和 维护
电力、水务等管道的检测和维 护
工业制造中的物料运输和加工
与其他类型机器人的比较优势分析
适应性强
履带式结构可以适应各种复杂 地形和管道,如弯曲、倾斜、 垂直等。
负载能力强
履带式结构可以承受较大的负 载,能够搭载更多的检测和维 护设备。
履带设计
根据管道直径和复杂程度,设计履 带的长度、宽度和材质,确保稳定 行走和适应不同环境。
移动速度
根据实际需求,可调节移动速度, 实现快速、精准的移动。
管道内导航技术
导航系统
多节履带式煤矿井下搜索机器人设计
多节履带式煤矿井下搜索机器人设计随着现代煤矿井下的越发复杂,传统的煤矿采矿方法已经不足以适应当前工作需要。
为满足这一需求,机器人技术应运而生。
多节履带式煤矿井下搜索机器人是一种新型机器人,它具备较高的机动性、自主性和耐用性,能在煤矿井下进行搜索和运输。
本文将介绍其设计和功能。
一、设计1. 结构设计多节履带式煤矿井下搜索机器人采用了多节履带的结构,可以避免单段履带扭曲,提高机器人的运动灵活性。
同时,它具有较高的自润滑性能,能降低机械部件的磨损,提高其使用寿命。
2. 驱动设计机器人采用直流无刷电机作为主要驱动力,提供较为稳定的动力支持。
同时,考虑到井下环境的恶劣,机器人的电控盒采用防水、防尘设计,保证其稳定运行。
3. 遥控设计机器人通过遥控器进行操控,操作简单便捷,可以有效减小人工劳动强度。
遥控器具有“远程操控”和“自主巡航”两种模式,可以根据实际作业需求进行选择。
二、功能1. 监测与搜索多节履带式煤矿井下搜索机器人具有搜索煤矿井下状况的能力,能够及时发现矿井中隐患情况并给出警示,避免事故的发生。
2. 运输与协作机器人具有承运物品的能力,能够在复杂地形环境下进行运输,有效减少人工劳动量。
同时,多台机器人可以协作作业,在一定程度上提高工作效率。
3. 环境监控机器人可以进行环境监控,测量井下的温度、湿度、风速等数据,提供有关井下环境的信息。
4. 紧急救援在发生紧急情况时,机器人可以充当救援工具,在制定好的应急计划下执行相应的任务,为现场救援提供有力的保障。
总之,多节履带式煤矿井下搜索机器人是一种高效、灵活、可靠的新型机器人,可以为煤矿生产带来重大的促进作用。
未来,机器人技术将会越发广泛应用于煤矿生产,成为提高生产效率、保障安全的重要手段。
浅述小型铰接式履带机器人的设计
浅述小型铰接式履带机器人的设计小型铰接式履带机器人是一种非常灵活和多功能的机器人设计,它可以在复杂地形中自由移动,适用于各种工业和军事应用。
本文将从设计原理、技术特点和应用范围等方面,对小型铰接式履带机器人进行浅述。
设计原理小型铰接式履带机器人的设计原理主要包括履带系统、铰接系统和驱动系统。
履带系统是机器人的移动部分,它能够克服不同类型地面的阻力,保证机器人在复杂地形中的移动性能。
铰接系统是机器人的关键部件,它可以使机器人在不平坦地形中保持平稳行驶,提高了机器人的通过能力。
驱动系统是机器人的动力系统,它能够为机器人提供动力,使机器人具有良好的动力性能和操控性能。
通过这些设计原理的结合,小型铰接式履带机器人能够实现在复杂地形中的灵活移动和多功能应用。
技术特点小型铰接式履带机器人具有以下几个技术特点:1. 灵活性:小型铰接式履带机器人能够在不同地形中自由移动,具有良好的通过能力和搬运能力,适用于各种复杂环境下的工作任务。
2. 多功能性:小型铰接式履带机器人可以根据不同的任务需求,配置不同的功能模块,实现多种功能,如巡逻、侦察、救援、采矿、清障等。
3. 自主性:小型铰接式履带机器人可以通过自主导航系统,实现自主避障和路径规划,能够独立完成任务,无需人工干预。
4. 鲁棒性:小型铰接式履带机器人采用坚固耐用的材料和结构设计,具有良好的抗摔打和抗震能力,能够在恶劣环境下长时间工作。
应用范围小型铰接式履带机器人可以广泛应用于军事、工业、民用和科研等领域,具有广阔的应用前景。
1. 军事应用:小型铰接式履带机器人可用于作战支援、侦察侦查、野战运输等军事任务,能够提高作战效率和保障作战人员安全。
2. 工业应用:小型铰接式履带机器人可用于采矿、工地施工、物料运输等工业应用,可以代替人工完成危险和重复性工作,提高工作效率。
4. 科研应用:小型铰接式履带机器人在科研领域也有广泛应用,如考古勘探、海底探测、极地科考等,能够在恶劣环境下执行科研任务。
搜救机器人设计履带式
摘要本次设计的是一款履带式搜救机器人基础级载体,设计内容包括设计行走底盘和四自由度手臂以及对机器人的局部受力情况作了具体的分析。
设计整体机器人结构。
在设计过程中,不断的观察分析其他机器人的结构,吸取前人经验,进行方案比较选定。
本次毕业设计的重点在于机器人的研究设计工作,由于机器人整体的设计难度较大,材料和机构精度要求较高,本设计产品还不能作为成熟产品进行加制造,只能形成设计方案。
关键字:机器人;履带底盘;机械臂;控制电路AbstractWhat this design was a section of marching fire robot foundation level carrier, the design content walks the chassis including the design and the four degrees-of-freedom arms as well as has made the concrete analysis to robot's partial stress situation. Trial manufacturing overall robot structure. In the design trial manufacturing process, the unceasing observation analyzes other robot's structure, absorbs the predecessor to experience, carries on the plan quite to designate. And goes down to the factory to process one to carry on the study, brings to completion the processing technique of manufacture, avoids stepping onto only pauses the written design to be separated from the actual manufacture the tortuous path.This graduation project's key point lies in robot's trial manufacturing research work, because the robot whole's design difficulty is big, the material and the organization accuracy requirement is high, this trial manufacturing product has not been able to take the mature product to carry on adds the manufacture, can only do for the guidance prototype supplies the reference.Key words: Robot; Caterpillar band chassis; Mechanical arm; Control circuit目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1.1 项目概述 (1)1.2 目的及意义 (1)1.3 国内外发展概况 (2)1.4 主要研究内容 (5)第二章方案比较与方案选择 (6)2.1 行走机构方案比较 (6)2.2 手臂机构方案比较 (8)2.2.1 蠕动式机械臂 (8)2.2.2 沿X、Y、Z坐标轴直线移动机械臂 (9)2.2.3 仿人类手臂式机械臂 (9)2.3 机械手的设计 (10)2.3.1 机械手主要组成: (10)2.3.2 手部总体确定: (10)2.3.3 手指式手部的类型 (10)2.3.4 手部要求: (11)2.3.5 设计时应注意的问题 (11)2.3.6 手指夹紧力的计算 (11)2.4 驱动力的计算 (12)2.5 手臂的设计 (12)2.5.1 设计时注意的问题 (12)2.5.2 动力的计算 (13)第三章整体机构设计 (14)3.1 爬楼梯的力学原理 (14)3.2 回转盘机 (14)3.2.1构设计机电动机选择 (14)3.3 履带驱动轮机构设计机电动机选择 (15)3.4部分校核主要参数计算方法及强度校核 (16)3.4.1轮齿传动 (16)3.4.2蜗杆传动 (19)3.4.3螺纹连接 (26)3.5本章小结 (31)第四章控制电路及控制器设计 (33)4.1控制电路设计 (33)4.2 开关元件选用 (34)4.3 控制器设计 (34)4.4 本章小结 (35)第五章设计总结 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录一:英文原文 (40)附录二:中文翻译 (54)绪论1.1 项目概述本文介绍的是一种履带式搜救机器人设计, 结构简单、制造方便、性能可靠、成本低廉。
毕业设计说明书履带式搜救机器人机械结构设计
摘要煤矿灾害尤其是瓦斯煤尘爆炸事故发生后,矿井环境十分复杂,井下因灾受伤人员面临极其危险的状况,需尽快地转移与救护;而救援工作异常困难和危险,往往在救援工作中造成救护人员的伤亡。
研发代替或部分代替救护人员及时、快速深入矿井灾区进行环境探测和搜救工作的救灾机器人具有极其重要的意义。
本论文研究工作的目的是设计结构新颖、具有独创性的可携带、抗一定冲击的履带移动机器人,以能够适应在恶劣环境和复杂路况下工作。
通过在移动系统上加载不同的模块,能够实现搜救机器人不同的使用功能,本研究意义在于为后续设计的搜救机器人提供一个基础的动力平台,以便于能够开发出更多使用功能的搜救机器人。
本研究所设计的搜救机器人移动方案是履带式驱动结构。
该方案采用模块化设计,便于拆卸维修,可以分段自适应复杂路面,并可主动控制两侧翼板模块的转动来调节机器人姿态变化,辅助爬坡、越障和跨沟;机器人经过合理的结构布局和设计后具有良好的环境适应能力、机动能力并能抵抗一定高度的掉落冲击。
所设计的机器人移动机构主要由四部分组成:主动轮减速驱动机构、翼板转动机构、自适应路面执行机构、履带及履带轮运动机构,本论文对上述各部分方案分别进行论证、结构设计计算、3D建模,并设计了搜救机器人虚拟样机。
关键字:搜救机器人;复合移动机构;模块化设计;AbstractCoal mine disasters,especially gas and coal dust explosion, mine environment is very complex and wounded tolls mine face extremely dangerous conditions,be transferred as soon as possible and rescue.and rescue work extremely difficult and dangerous, often resulting in the rescue work in the ambulance casualties.R & D to replace or partially replace the ambulance personnel in a timely manner, quick in-depth environmental exploration and mine disaster relief robot search and rescue work is extremely important The purpose of this thesis is to design novel structure, its unique portable,shock intelligently tracked mobile robot, in order to be able to adapt to the harsh environment and the complicated road to work.Mobile systems loaded by different modules, search and rescue robots can be achieved using different functions, this study is important because other people's search and rescue robot designed to provide a basis for the dynamic platform to facilitate greater use of features can developsearch and rescue robots.This resoarch is moving search and rescue robot crawler.The program is modular in design, easy disassembly maintenance, can be complex adaptive sub-surface, active control can turn on both sides of flange module to adjust the robot pose changes, supporting climbing,obstacle and cross-channel.The design of the robot moving mechanism mainly consists of four components. Active wheel reducer drive mechanism, flange rotation institutions, adaptive road implementing agencies, sports organizations track and track wheels, part of the paper on the above programs were carried out feasibility studies, structural designcalculation, 3D modeling , and design a rescue robot prototype.Key words: search and rescue robots; composite mobile body; modular design目录前言 (1)1 绪论 (3)1.1 课题研究背景及意义 (3)1.1.1 课题研究背景 (3)1.1.2 课题研究意义 (3)1.2 国内外的研究概况 (5)1.2.1 国外研究现状 (5)2.2国内研究现状 (10)1.2.3 发展趋势 (11)2 搜救机器人的总体结构方案设计 (12)2.1 井下复杂环境对救灾机器人的要求 (12)2.2 典型移动机构方案论证分析 (13)2.2.1 轮式移动机构特点 (13)2.2.2 腿式移动机构特点 (14)2.2.3 履带式移动机构特点 (15)2.2.4 履、腿式移动机构特点 (16)2.2.5 轮、履、腿式移动机构性能比较 (17)2.3 本研究采用的行走机构 (17)2.4 救灾机器人性能指标与设计 (18)2.5 本章小结 (19)3矿用搜救机器人运动参数设计计算 (20)3.1机器人越障分析 (20)3.1.1机器人跨越台阶 (20)3.1.2跨越沟槽 (20)3.2斜坡运动分析 (20)3.3 本章小结 (20)4机器人移动平台机械设计 (21)4.1驱动电机的选则 (21)4.1.1基于平地的最大速度的电机功率计算 (21)4.1.2爬坡最大坡度的驱动电机功率计算 (22)4.2 本章小结 (23)5 驱动轮减速器设计 (24)5.1减速器方案分析 (24)5.1.1减速器应满足的要求 (24)5.1.2 减速器方案分析 (25)5.2 减速器的设计计算 (26)5.2.1减速器的传动方案分析 (26)5.2.2配齿计算 (26)5.2.3初步计算齿轮的主要参数 (27)5.2.4装配条件的计算 (32)5.2.5高速级齿轮强度的验算 (33)5.2.6 轴的设计及校核 (41)5.3 本章小结 (44)6移动机构履带及翼板部分设计 (44)6.1履带的选择 (44)6.1.1 确定带的型号和节距 (45)6.1.2确定主从动轮直径 (46)6.1.3确定节线长度和带宽 (46)6.2 翼板部分设计 (48)6.3 本章小结 (49)7机器人摇臂的设计 (49)7.1 摇臂作用概述 (49)7.2摇臂传动减速器设计 (51)7.3本章小结 (52)8 总结与展望 (53)致谢 (55)参考文献 (56)前言我国的煤炭资源十分丰富,是世界上最大的煤炭生产国和消费国。
一种履带式爬绳机器人的设计及分析
一种履带式爬绳机器人的设计及分析
王金行;邹佳琪;丁玉龙;张子瑞;徐苏杨
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2024(53)2
【摘要】丘陵地区地势较为复杂,传统交通工具难以实现运输要求。
基于此,设计一种履带式爬绳机器人。
该机器人整体采用双绳结构,从结构上解决了机器人在绳索上运行过程中的倾斜和侧翻问题。
基于连续式爬绳装置原理,设计了履带式爬绳机构,实现了爬绳机器人在绳索上的稳定运行。
履带式爬绳机构采用链传动和爬绳足相结合的结构,将爬绳足安装在带耳片的链条上。
完成了爬绳机器人整体的结构设计和控制系统的开发,并对爬绳机器人关键零部件和整体框架开展有限元分析,验证了爬绳机器人结构的可靠性。
该履带式爬绳机器人解决了复杂地形运输问题,为丘陵地区运输等领域提供了新方案。
【总页数】4页(P151-153)
【作者】王金行;邹佳琪;丁玉龙;张子瑞;徐苏杨
【作者单位】长沙理工大学汽车与机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH12
【相关文献】
1.一种履带式机器人设计及其越障分析
2.一种基于摆臂平台的履带式灾地救援机器人设计
3.一种爬绳爬杆机器人的设计和制作
4.一种履带式除污机器人本体设计
5.一种多功能半自主遥操作的履带式消防机器人控制系统设计
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履带式管道机器人方案
行走方式
序号 方式 工作原理 优点 结构简单,控制灵活, 平坦路面性能优越 缺点 复杂管道通过性能差,越 障能力不足 1 轮式
2
螺旋式
驱动效率高,牵引力大, 运动速率较慢,清扫机构
运动平稳,
牵引附着性能好,越障 能力较强 越障能力好,弯道通过 性能强 越障能力优越,适用于 不平整管道 弯管,坡度较大或竖直 管道通过能力强
通过弹簧压缩,可以减小上下履带间距,以跨越障碍,最大可跨越20mm障碍, 三轮腿结构相同,亦可以保证三条轮腿在管道截面不是标准圆形的情况下总能与管 壁保持良好接触。安装时绞牙减振器可以调节弹簧高度,使履带张紧。
属性
对于800mm管径,支管直径最大在500mm左右,两倍的履带接触长 度,可以使在轮腿刚好处于支管上时仍能直接通过,若支管直径小 于500或支管不处于特定位置时,可减小滤袋长度,使结构更加紧凑。
履带结构
履带采用一体成型橡胶履带,外轮廓为圆弧形,直径500mm, 以适应最小500的管径,管径大于500时,两侧负重轮下压,改 变履带形状使其与管壁贴合,增大履带与管壁接触面积。
动力
由于管道内壁沉积粉尘可能 为铁粉尘、铝镁粉尘或面粉; 考虑防爆,采用气动或者软 轴驱动。本处设计采用阿特 拉斯· 科普柯公司的一款气动 马达作为驱动装置,若采用 软轴,则修改其中减速器及 部分连接件结构即可。
变径机构
1蜗轮蜗杆母副调节方式
参考上海交通大学颜国正等人的 研究,本设计方案采用第三种调 节方式。
变径机构
采用气动马达驱动,丝杠螺母与连杆机构的组合,能适应500mm~800mm的管径。
越障
1驱动轮;2行星减速器;3气动马达;4导轮;5绞牙减 振器1;6绞牙减振器2
设计复杂
缆索清障类机器人橡胶履带的优化设计及模拟
缆索清障类机器人橡胶履带的优化设计及模拟蔡承宇;徐临超;郑道友【摘要】A low temperature resistant removable rubber track structure was designed, the contact surface between cable robot's rubber track and cable was analyzed by finite element method, and the structure of rubber track are improved according to the study re-sults. The analysis results can provide the basis for the manufacture of cable robot's rubber track in the future production and practice.%设计了一种耐低温可拆卸橡胶履带结构,针对缆索清障类机器人橡胶履带与钢缆的接触面进行了有限元分析,并根据结果对橡胶履带的结构进行了改进,分析结果可为今后生产实践中清障机器人的橡胶履带设计提供依据。
【期刊名称】《浙江工贸职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】3页(P61-63)【关键词】清障机器人;橡胶履带;优化设计;有限元【作者】蔡承宇;徐临超;郑道友【作者单位】浙江工贸职业技术学院,浙江温州325003;浙江工贸职业技术学院,浙江温州325003;浙江工贸职业技术学院,浙江温州325003【正文语种】中文【中图分类】TH145;O242.21橡胶履带最早由日本普利司通公司于60年代末研制成功,主要用于农业机械、工程机械和部分车辆的行走机构,具有轻便,牵引力能力强,转向灵活,复杂地形通过能力强等优点,目前已经在许多特种作业场合广泛应用。
2021年交通运输工程建设工程计量与计价练习题和答案(Part5)
2021年交通运输工程建设工程计量与计价练习题和答案(Part5)共3种题型,共45题一、单选题(共25题)1.现浇法不包括()。
A:固定支架法B:悬臂现浇法C:顶推法D:逐孔拼装法【答案】:D【解析】:现浇法可分为固定支架法、悬臂现浇法、顶推法、逐孔现浇法等。
预制安装法有悬臂拼装法、自行式吊装设备吊装法、跨墩龙门安装法、浮吊架设法架桥机安装法、逐孔拼装法、扒杆吊装法、浮运整孔架设法、缆索吊装法、提升法等。
2.履带式拖拉机一般配备______人,轮胎式拖拉机一般配备______人。
()。
A:2;2B:1;2C:1;1D:2;1【答案】:D【解析】:按行走装置不同,可分为履带式拖拉机和轮胎式拖拉机两种,履带式拖拉机一般配备2人,轮胎式拖拉机一般配备1人。
3.用以支挡边坡、保持土体稳定、加强路基强度和稳定性、避免边坡在水流条件变化时发生破坏的工程称做()。
A:路基防护工程B:路基排水工程C:路基支挡工程D:挡土墙【答案】:C【解析】:路基支挡工程的主要功能是支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定或加强路基强度和稳定性,以及防护边坡在水流变化条件下免遭破坏。
按路基加固的不同部位分为坡面防护加固、边坡支挡、湿弱地基加固三种类型。
4.安全生产费按投标价的()以固定金额形式计入工程量清单支付子目中。
A:0.5%B:1%C:1.5%D:2%【答案】:C【解析】:安全生产费按投标价的1.5%(若招标人公布了投标控制价上限,按投标控制价上限的1.5%计)以固定金额形式计入工程量清单支付子目中,安全生产费应用于施工安全防护用具及设施的采购和更新、安全施工措施的落实、安全生产条件的改善,不得挪作他用。
5.渗沟按排水层的构造形式可分为盲沟、管式渗沟和()。
A:明沟B:暗沟C:渗井D:洞式渗沟【答案】:D【解析】:渗沟与暗沟在构造上差异不大,但其作用则大不相同。
渗沟按排水层的构造形式,可分为盲沟、管式渗沟及洞式渗沟三类。
盲沟一般设在流量不大、渗沟长度不长的地段,排水层采用粒径较大的碎石、砾石填充。
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Abs rac : o h v i t t T a e a hI e fce c n e u i i t n n e wo k t i p p rp e e t a c a e —y e c b e sa e o o fi in y a d s c rt ma n e a c r , h s a e r s n s r wl rt p a l —t y d r b t y
测 清洗机器人 、管外移动机器人 、电线检测机器人 、
爬 树机器人等方面 的研究更 为广 泛和深入 日本 三菱 电机公司研制 出电线检测机 器人 ,其爬行机构采用 了
裂 。再 则 ,随机 振动 会引起 钢丝 束 的应力疲 劳 l 。 】 ]
在 国内外逐步 开展针 对用于缆索检测 和维护 的机器人 的研究 ,文献[5 41 -介绍 了成 功研制 的采 用 电驱动式 、 气动蠕动式两种 缆索机器人样机 ,并在上海 徐浦大桥 柑 南浦大桥上 进行了实验 。但试验样 机较笨 重 ,体积 大 ,重量都 在2 0 0 公斤 以上 ,安装 调试不 便 。文 献提 出 了一种轻型斜拉桥 缆索检测机器人 的结构 与动力学 分析方法 ,针对机器 人结构 ,应用力学理论进行 了机 器人的优化设计 。该 机器人构造复杂 ,加工 生产工序 繁杂 ,造价 昂贵。而在国外 ,在缆索爬升类 的灯 杆检
s a y b s e,h eino ef xbeca c a i ma e ayt duth h n eo ecbeda trS a te t d ; ei s ted s fh eil lmpmeh ns e d g t l m k sies aj s tec a g f h a l i e Ot th t o t me h
s tm . e r otw ilc i b ao hec bl he c a lrt ec nim ,whih h sa sr g ci b n a a lt nd i u yse Th ob l lm lng t a e by t r w e —ypem a sr nnig n
器 人 工 作 环境 要 求 的无 线 遥 控控 制 系 统 。
关 键 词 :机器人;缆索 ;爬行;履带 中图分类号:T22 P 4 文 献标 识 码 :A 文章 编 号 : 17— 15 (0 1 30 7— 4 6200 21 )0—020 C l b tS t m ab e Ro o yse
郑 道 友 , 欧长 劲
(. 1 浙江工业大学 机械工程学院,浙江 杭州 301;2 104 浙江工贸职业技术学院,浙江 温州 350 ) 203
摘 要 :针对缆索的安全 高效 的维护 ,设计出一种履带式缆索机器人系统 ,机器人采用履 带机构沿着缆索进行爬升 ,爬
行能力强 ,运行稳 定,柔性 夹紧机 构的设计使其能够 自动适应缆索直径的变化 ,使整机结构新颖 、紧凑 ;开发 了适应缆索机
o er b t f h o o . t K ey w or :r b tc b e ci ; e r i ds o o ; a l ; l mb p d al
1 引 言
缆 索是斜拉桥 的主要 承重部分 ,由于缆索 的工作 环境 恶劣 ,聚 乙烯保 护层 内的钢丝束易发生锈蚀 、断
第 1卷第3 1 期
2 1年 9 01 月
浙 江 工 贸 职 业 技 术 学 院 学 报
J OURNALOF HEJANG I Z I NDUS TRY&TRADE VOCATI ONALCOLL EGE
V0 . No. 11 1 3 S p.01 e 2 1
履带式缆 索机 器人 系统的研制
履带和车轮相结合 的移动结 构形 式 ,在 电线上行 走时
采用车轮移动 ,当通过 电线间的铁塔时就采用履带移 动 。美 国B s nD n m c公 司最 近推出 了能够 沿着 树 ot y a i o s
枝爬行 的叫做R S 3 iE V 的兽形机器 人 。总体 而言 ,各 种缆索机器人都是 在某 一特定环境下实现其功 能的 , 针对斜拉桥缆索这 种标 高较高 、斜度大 、有一 定的挠 度 ,且爬升距离长 的特殊应 用场合 ,迫切需要研究 开 发一种适 应性 、应用性更强 的缆索爬行机器人 。