管内爬行机器人行走机构的设计

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3.牵 引 机 构 及 传 动
牵 引 机 构 的 作 用 是 拖 动 机 器 人 前 进.牵 引 机 构(见 图 1)由 电 机 1、 螺杆 2、螺母 5 拨销 4、拨杆 7 和支承杆 9 组成。 当电机 1 带动螺杆转 动时,螺母受拨杆的约束不能转动而沿螺杆轴向移动,固连其上的拨销 4 拨动拨杆 7 顺时针方向转动, 由于脚靴 12 锁死在管壁上, 支承杆 9 不能向后运动,拨杆 7 通过销 6 带动支架 3 及其固连在 3 上的套筒 11 在筒体 10 内向前滑动,同时通过万向节 21 拖动机器人的后单元(此时 后单元的脚靴在抬起状态)向前运动,整个机器人前进.当脚靴 12 处 在 抬起位置时, 拨杆 7 通过支承杆 9 推动筒体在 套 筒 11 上 向 万 向 节 方 向滑动、改变了腿的姿势。
到脚靴底面以上。 当滑杆外伸时首先脚靴底与管壁接触,脚靴底接触 管壁后,滑杆压缩弹簧 6 继续下移,短销也随滑杆下移,放松了两摆杆 4,在弹簧 7 的作用下,两摆杆 4 的夹角减小,两摆杆的端 部 从 脚 靴 底 面 上伸出压在管壁上,摆杆长度设计保证摆杆此时与中心线的夹角小于 摆杆材料与管壁摩擦角,脚靴向右滑动时右摆杆起作用,向左滑动时左 摆杆起作用,被锁死在管壁上不能左右滑动,起防滑作用。
3.2 提高授课教师综合业务能力 建筑工程专业中《建筑施工组织与管理》课程的项目教学法的教 学改革,要求授课教师必须具备双师型。 因此专业教师应根据自身专 业的特点,不断通过工程实践把自己锻炼成合格的工程师。 3.3 提升教育理念 “项目教学法”教学有利于培养建筑专业技能型人才,是对职业教育 技能型人才需求的响应,最终有得于提高本专业毕业生的就业竞争力。
4.转 向 机 构
转向机构的作用是使机器人能随管道的弯曲自动转向通过弯曲 管道(见图 1)。 管道行走机器人由两个镜面对称的单元组成,两个单元 的套筒间 由 万 向 节 21 连 接,这 是 一 个 十 字 万 向 节 机 构,可 使 前 后 两 单 元在任意方向上转动。 当管道弯曲时万向节可自动转向适应弯曲管 道,这样机器人通过弯曲管道时无需专门进行检测和控制。
4.建 议 与 结 论
综上所述,本人认为在《建筑施工组织与管理》教学中实施项目教 学法应做到以下几点:
(1)根 据 本 课 程 在 实 际 中 的 应 用 ,将 课 程 进 行 工 作 任 务 的 分 解 , 构 建 “模块化”的课程体系。
(2)在 教 学 创 新 改 革 中 ,编 制 本 课 程 的 校 本 课 程 , 逐 步 完 善 校 本 教 材内容。
本人认为,项目教学法的应用必将适应校企合作的大环境,为企
业培养订单式人才服务,实现学生就业与企业“零距离”接口。 科
● 【参考文献】
[1]龚 洪 浪 ,丁 争 柱 ,职 业 院 校 项 目 教 学 法 探 讨 [J].科 技 信 息 (科 学 教 研 ),2007, (14). [2]姜秀英,土木工程专业建筑施工课程教学改革与实践[J].高等理科教育,2001(4). [3]曲 颐 胜 ,建 筑 施 工 组 织 与 管 理 .科 学 出 版 社 ,2010-7-30.
根据管内步伐式行走机器人的运动模仿人在井筒中四肢扶壁上 下运动的模式,设计了机器人的行走机构,有效的解决了机器人在管 道内的行走。
1.管 内 爬 行 机 构 总 体 设 计
管内爬行机构主要由撑脚机构及其传动,牵引机构及传动,转向 机构 3 部分组成:见图 1 所示:
1—主电机;2—螺杆;3—支架;4—拨销;5—螺母;6—销;7—拨杆; 8—开口销;9—支承杆;10—筒体;11—套筒;12—脚靴;13—滑杆; 14—齿圈及平面螺纹;15—小齿轮;16—副电机;17—副电机支架;
图 3 支撑腿结构简图(下转第 153 页)
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◇职业教育◇
2012 年第 23 期
王麻子剪刀,其破产的原因很多,其中有一条就是固守乌黑油亮的色 泽、粗大的外形。 试想这样的产品,就算多么锋利耐用,如果出现在窗 明几净的现代装修家庭的梳妆台上、出现在写字楼办工台上,能够美 观协调吗? 其实王麻子剪刀的品牌核心价值就是锋利耐用,只要这一 点不变,完全可以进行产品创新,推出更简约、轻便、时尚的现代剪刀, 甚至多功能的剪刀套装,从而抢占市场,这样老品牌就能获得新生。
牌输出、资本运作等在内的手段,使品牌价值最大化。 科
● 【参考文献】
[1] 朱 立 , 贺 爱 忠 .品 牌 管 理 .高 等 教 育 出 版 社 .2008. [2] 达 纳 .E.施 耐 普 .品 牌 智 慧 — 品 牌 战 略 实 施 的 五 个 步 骤 .企 业 管 理 出 版 社 .2006.
注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程 学生在项目实践过程中, 理解和把握课程要求的知识和技能,体
验创新的艰辛与乐趣,培养涵盖了如何解决问题的能力: 方法能力、接纳新知识的学习能力以及与人协作和进行项目动作
的社会能力等几个方面。 通过本专业的几届学生的教学实践,证明该 教学方式深受学生欢迎,教学效果显著。 从学生毕业后所在的建筑企 业反馈的情况来看,学生在现场解决问题的能力得到好评。
(3)提高教师综合素质,加强“双师型”教师队伍建设。 在教学改革 中同时加强理论课教师与实训课教师、基础课教师与专业课教师间的 合作。
(4)加强校企合作,加强工学结合。 每年安排专业教师到建筑施工 企业锻炼,了解建筑施工企业对学校教学的要求。 学生到企业顶岗实 习,及时了解企业对人才的需求,以及对劳动者素质的要求。

(上接第 128 页)在实施完一个项目或子项目后,则在学生实践的 基础上进行理论的拓展与讲解。 项目工作结果应该归档或应用到企业、 学校的生产教学实践中。 通过本次的项目教学,应该让学生在今后的现 场工程中能够以此为例, 自如应用学到的知识来解决相似进度控制或 其它的工程问题。
3.项 目 教 学 法 的 作 用 3.1 在项目教学中,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,
2.撑 脚 机 构 及 其 传 动
撑脚机构的作用是使管道机器人被支承在管道中心线上。 其机构 及传动(见图 1)由电机 16、小齿轮 15、齿圈及平面螺纹 14、滑 杆 13、脚 靴 12 组成。 当电机 16 带动小齿轮 15 和齿圈 14 旋 转 时,齿 圈 背 面 的 平 面 螺 纹 驱 动 滑 杆 13 在 筒 体 10 的 径 向 轨 道 内 外 伸 推 动 脚 靴 踩 在 管 壁上,电机反向旋转时,滑杆内缩带动脚靴径向抬起离开管壁。 脚靴三 套在圆周上间隔 120°布置,三套脚靴同步伸缩,其动作与车床三爪卡盘 的动作类同。 三套脚靴伸出踩在管壁上时,使机器人处在管道的中心 线上。 为了使机器人在脚靴缩回时,仍能维持在中心线上,安装 4 组辅 助支承轮 18, 每组三套, 在圆周上间隔 120°安装, 支承轮通过支承柱 19、弹簧 20 分别与支架 3 和筒体 10 固连。 当撑脚缩回时支承轮使机 器人基本上维持在管道中心线上。 当机器人行走过程中支承轮遇到障 碍时弹簧被压缩通过障碍。
2012 年第 23 期
百度文库
◇职业教育◇
管内爬行机器人行走机构的设计
伊海涛 (巴音郭楞职业技术学院 新疆 库尔勒 841000)
【摘 要】随着管内检测爬行机器人技术的不断成熟,它在工业中的应用也越来越广,本文所设计的管内爬行机器人驱动机构,即管内步伐 式 行 走 机 构 ,是 在 分 析 以 往 的 轮 式 和 履 带 式 机 器 人 的 基 础 上 设 计 的 一 种 新 型 的 管 内 爬 行 机 器 人 行 走 机 构 。
5.撑 脚 防 滑 机 构 的 工 作 原 理 撑脚防滑机构如图 2 所示,其中长销 2 靠过盈配合固连在脚靴 3 上,当滑杆 1 与脚靴 3 相对移动时,长销 2 在滑杆 1 的长槽中滑动,在 脚靴踩上管壁前,由于弹簧 6 的作用使滑杆 1 相对于脚靴上移,固联在 滑杆 1 上的短销 5 迫使两摆杆 4 的夹角增大,使两摆杆 4 的端部缩回
【关键词】管内爬行机器人;步伐式;驱动机构
0.引 言
目前工业管道系统已广泛应用于冶金、石油、化工及城市水暖供 应等领域,因其工作环境非常恶劣,容易发生腐蚀、疲劳破坏或使管道 内部潜在缺陷发展成破损而引起泄漏事故等,必须定期地对这些管道 进行检修和维护, 然而管道所处的环境往往是人力所限或人手不及, 检修难度很大, 所以燃气管道管内探测是一项十分重要的实用化工 程,关系到燃气的安全、合理地应用和管理。 管道检测机器人(管内爬 行机器人驱动机构)就是为满足该需要而产生的。
3.老 字 号 的 品 牌 运 营 策 略 建 议
品牌运营是指企业利用品牌这一最重要的无形资产,在营造强势 品牌的基础上,更好地发挥强势品牌的扩张功能,促进产品的生产经 营,使品牌资产有形化,实现企业长期成长和企业价值增值,它是从 产品经营、资本运营发展而来的。 老字号可以从以下角度开展运营品 牌:
18—辅助支承轮;19—支承柱;20—弹簧;21—万向节 图 1 机器人机构简图
该管内爬行机构的运动控制过程大致为:主、副电机不同时工作, 分别控制其牵引机构和撑脚机构,并且镜面对称的两单元,其支撑脚 同一时间径向所处状态相反,即前脚踩在管壁上时,后脚处在抬起状 态;反之亦然。 具体过程为通过副电机 16 带动齿轮与齿圈啮合旋转, 齿圈背面的平面螺纹驱动滑杆沿滑道径向移动,从而实现支撑脚的转 换。 主电机 1 通过联轴器与丝杠连接,带动丝杠旋转,将丝杠的旋转运 动转换为螺母的轴向移动,从而通过连杆机构拖动身躯和前后单元向 前移动,另一部分的控制过程相同。 上述动作是管内爬行机构的一个 步进过程,循环执行步进过程机器人继续前进,实现管内的均匀连续 行走。
1—滑杆;2—长销;3—脚靴;4—摆杆;5—短销;6,7—弹簧 图 2 撑脚防滑机构
6.支 撑 腿 的 设 计
支撑腿的作用是使机器人在脚靴缩回时, 仍能维持在中心线上。 管道行走机器人由两个镜面对称的单元组成,在每个单元里安装两组 支撑腿 ,每 组 三 套 ,在 圆 周 上 间 隔 120 度 安 装 。 支 撑 腿 主 要 是 由 支 撑 柱 、支 撑 轮 和 弹 簧 三 部 分 组 成 (如 图 3 所 示 )图 中 1 为 支 撑 杆 ,2 为 弹 簧,3 为支撑轮,支撑轮通过弹簧、支撑柱以及支撑柱上的螺 纹 分 别 固 连在支架的前端与筒体上。 在此,为方便连接,在支撑柱上设置一凹 槽,以便利用扳手将支撑腿固连在支架和筒体上。
3.1 企业制度创新 企业是品牌的后院,品牌经营要有一个安定的后台,后院千万不 能起火。 老字号要积极进行企业制度创新,明晰产权,引入现代公司制 度、职业经理人制度、品牌经理制度,有条件的还可以上市。 3.2 产品创新 研究现代消费者需求,在继承的基础上发展,积极进行产品创新, 包括生产创新和技术创新,从而满足现代消费和对产品的功能利益需 求。尤其要注重新包装、新技术的采用。试想王老吉如果还是像过去那 样苦涩的口感、大铜壶作包装,会有现在的广泛分销吗? 正是因为苦中 带甜的口感创新、先进易拉罐生产线的引入、具有时代感的外包装,才
有王老吉的今天。 3.3 重塑品牌形象 提炼并坚守品牌核心价值, 也不忘给品牌文化注入时代内涵、打
造鲜明的品牌个性,从而树立起强大的品牌形象。 王老吉在坚守凉茶 为本的同时,给品牌注入了运动、激情、爱国主义、快捷使用等现代消 费文化,从而树立了崭新的品牌形象。
3.4 整合营销传播 现代营销已经从产品时代进入到整合营销传播时代。 在传播为王 的时代,那些保守僵化的品牌,必将被消费者淡忘。 老字号要在统一的 传播主题下,把 CI、销售促进、广告、公关、人员推销、包装 、直 销 、事 件 营销等整合起来,积极与媒体、公众互动,传播品牌价值主张,把品牌 做响亮。 3.5 品牌扩张 老字号面临的竞争环境不再是一城一地,而是国内外多方位的激 烈竞争 。 市场竞争不进则退 ,想吃老本都不可能 。 老字号首先要对自身 品牌进行梳理、找到一条成熟的商业模式,在此基础上要适时、积极地 进行品牌扩张,根据自身的情况合理选择包括品牌延伸、连锁经营、品
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