管内机器人

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二 〇 一一年 九月

机电装备设计大作业

学生姓名： *** 学 院： 机械学院 系 别： 机械系 专

业： 机械设计制造及自动化 班 级： ***** 授课教师： *****

具有转向能力的管内机器人

随着国民经济的迅速发展，在石油、化工、天然气及给排水等行业使用的管道将逐渐增多，管道的形状各异、管道的内径不等，定期对管道进行检修与维护对保障其运行安全、降低事故损失非常重要。受管道铺设环境制约，特别是埋于地下、水下的管道，人工无法直接进入管内实施作业，而管内机器人可以取代人工完成相应的任务，因此人们一直重视管内机器人技术的研究工作，并取得了能够满足实际应用的研究成果。沈阳自动化研究所采用模块化耦合单元开发了具有环境、运动适应性的三维蛇形巡视机器人。上海大学研制了管道自适应调节机器人，该机器人采用行星轮系实现行走及径向调节机构驱动。韩国学者JungwanPark等研制的可伸缩履带行走式机器人，其最大特点是实现了机器人的主动转向。然而，管内空间的封闭性结构，使管道机器人的研究还需克服很多复杂的技术难题，其中，能否在管内实现灵活转向，是管内机器人研究的一大难点。同时，伴随管道结构复杂化，人们对机器人的运动性能提出了更新、更高的要求，管道机器人转向能力受到越来越多的重视，已成为评价机器人在管内运动特性的指标之一。将重点介绍几种常见的工程实际中具有转向能力的管道机器人，研究其结构特点，分析其转向能力与机械结构间的关系。

2管道机器人管内转向方式

在商业领域中，管道猪是一种应用比较成功的管道机器人。仅具有两模块单元的管道猪在管内运行时的两种状态，模块间由万向节联接。过弯管时，管道猪柔性结构顺应管道发生“弯曲”，在管内流体推进力作用下，管道猪顺利通过弯管。当沿“T”型管运行时，由于万向节不能产生扭矩，第一单元在分岔处因重力下垂，在介质压差推力下与管道内壁发生干涉，导致转向行走受阻，因此此类管道机器人不具备主动转向能力。所指的转向能力是管道机器人具有的依靠自身通过“T”型管、分叉管等复杂管网结构的能力。铰链转向式、差动转向式。3具有转向能力的管道机器人研究现状

3.1铰链转向式管道机器人

铰链转向式管道机器人主要依靠主动转向铰链实现转向。通过电机对铰链的驱动，便可改变机器人运动姿态及方向，使机器人通过“T”型管、交叉管等形状复杂的管道，实现主动转向功能。德国学者BernhardKlaassen等人研制的MAKRO管道检测机器人。机器人各单元体间通过主动可控铰链联接，且每个铰链具有绕空间轴转动的三个自由度。采用这种转向方式，该机器人前进和后退时具有相同的转向性能，可实现机器人本体的灵活弯曲及越障，较易通过形状复杂

的管道。但机器人的主动可控铰链结构非常复杂，且由于轮式小车本体结构自身限制，机器人只适合于水平管道或坡度较小的倾斜管道内运行。

韩国学者Choi H R等人研制的MARINSPECT III煤气管道检测机器人也采用了铰链式转向方式。为使结构空间对称及考虑支撑冗余问题，机器人采用3

组驱动单元沿本体周向等间隔布置方式。为实现转向功能，机器人转向头和驱动节之间安装双电机控制万向铰，双电机控制万向铰是机器人实现转向的关键部件，其设计十分精巧，由内外万向节及前后两个半球构成。该转向机构使机器人转向灵活性增强，前后对称安装即可实现机器人前进和后退时的转向。另外，机器人采用弹簧轮腿式结构被动柔性变径以适应管径变化，提高了转向可靠性，但也存在变径时驱动力不足的缺点。双电机控制万向铰结构十分复杂，零部件数量多，研制和制造成本非常昂贵。此外，文献中的蛇形多关节机器人也采用了铰链式转向方式。该机器人由13个链节及控制关节转动的微型直流电机组成，对各电机施加相应控制信号，即可使机器人整体呈现正弦波状蛇形外形，易于转向。对铰链式管道机器人分析可知，为提高机器人转向灵活性及可靠性，机器人在整体结构上多采用多节模块化链式结构，各单元体模块间通过主动转向铰链联接。与一体式结构相比，链式模块化结构不仅增强了机器人弯管通过性，还解决了管道尺寸限制问题，已成为广泛采用的结构形式。

3.2差动转向式管道机器人

差动转向式管道机器人转向原理与汽车转向极为相似，它是通过调节不同驱动轮的转向速度来实现机器人自身在管道内部的主动转向功能。

3.2.1单电机驱动式

单电机驱动式管道机器人是指机器人的各组行走机构由一个电机统一驱动，中间通过差速机构调速后驱动各行走机构行走轮，实现机器人的差动转向功能。邓宗全等人研制的三轴差动式管道机器人驱动单元。驱动轮的速度差异由三轴差动单元实现，三轴差动单元在结构和功能上具有完全对称性，其经过电机驱动后，通过齿轮传动和同步带传动带动沿机器人本体周向均匀布置的3组行走轮组转动。

3.2.2多电机独立驱动式

多电机独立驱动式管道机器人是指各组行走机构由单独的电机各自驱动，通过调节不同驱动电机的转速而改变各行走轮组的行走速度，实现机器人在复杂弯管道内的差动转向功能。相对于以上几种转向方式机器人而言，多电机独立驱动式管道机器人电机布置方式更加灵活，过弯管时电机控制策略更加多样化。韩国

学者Se-gon Roh等人基于多电机独立驱动式转向研制成功了MARINSPECTⅣ管道检测机器人。该机器人显著特征是本体结构模块化及驱动轮差速转向，其设计的被动弹簧预紧机构可使驱动单元的前后行走轮单独实现径向收缩，增强了机器人过弯管时的主动转向能力及可靠性。在此基础上，于2008年又研制了MARINSPECTⅤ管道机器人。与以往MARINSPECT系列机器人的主要区别体现在其控制策略及连接铰链上：在传动单元中添加了电磁离合器，机器人可根据转向类型选择最合适的驱动方案，减少能源损耗；采用柔性铰链连接，减小了机器人长度尺寸，使转向更加灵活可靠。另外，文献中的管内移动机器人亦采用独立驱动转向方式。机器人结构设计独特，采用电机、减速器一体化封装的模块化独立驱动布置，结构紧凑。通过电机控制的弹簧封闭力预紧变径机构，可实现机器人对管径变化的主动适应，牵引力恒定，提高了机器人转向可靠性。

3.3蠕动转向式管道机器人

以上两种转向方式主要应用于工程实际中大、中型管径内机器人的转向，相对于此，应用于细长管道的微型机器人也有其自身的转向方式，如上海交通大学研制的管道蠕动机器人。该机器人利用形状记忆合金（SMA）作为转向驱动，其行走机构呈正方体型，由位于棱边的12个SMA驱动器进行驱动，使机器人可在前后、上下、左右六个方向上蠕动，自由通过复杂弯管道。此外，文献也采用了SMA作为转向驱动。机器人利用SMA在加热和冷却过程中产生变形释放能量，带动机器人向前运行。该机器人可顺利通过曲率半径为管道直径1.2倍的弯管及“T”型“、U”型等复杂管道。

形状记忆合金（SMA）作为一种新型转向驱动方式，多用于细长管道的微型管道机器人中。该转向类型机器人驱动结构紧凑、重量轻、制造加工容易且能源利用率高，已成为微型管道机器人研究的热点，所不足之处在于机器人的行走速度较慢，且负载能力较弱。

通过对上述几种管道机器人主动转向方式及机械结构研究分析可知，为增强机器人转向灵活性及可靠性，机器人整体多做成无缆链式模块化结构，且多采用支撑轮式摩擦驱动。铰链转向式主动转向铰链虽结构复杂，但其转向控制策略简单，且管径适应范围较大；单电机驱动式对管道环境适应性强，且对控制要求低，但其差速单元结构复杂，限制其在小型管道内的应用；多电机独立驱动式机械结构简单，但其存在着多电机协调控制及管道空间限制问题；而蠕动转向式则主要应用于细长管道内的微型机器人，其负载能力较差，行走速度慢。究竟采用哪种转向方式，应视具体工程实际应用场合及所要求性能指标进行选择。

4关键技术问题及发展趋势

4.1关键技术问题

（1）转向机构：转向机构（转向铰链）是保证机器人具备灵活可靠转向能力的前提，应使转向机构（转向铰链）结构简单，灵活性强可靠性高。因此，研究融合各种行走机构优点且可靠的行走机构，使其满足实际应用中行走要求，是当前研究面临的一个重要问题。另外，考虑到管径的变化，还要使机器人具有柔性的管径自适应性。

（2）机器人可靠性：传统的结构可靠性、强度可靠性已不能满足要求，且存在将机构看作无磨损理想刚体缺点，需针对机器人各关键机构，进行含间隙的机构磨损可靠性分析及寿命预测分析。另外，还需注重机器人机电系统可靠性，如改善软硬件兼容性，提高封装质量等。

（3）功率损耗：机器人转向时，机器人旋转或驱动轮转速失调会造成打滑及运动干涉而引起功率损耗，影响转向。文献[14]通过模糊控制算法，采用双截面分散驱动方式，优化了功率配置，很好地解决了这一问题。此外，转向过程中还存在着信号传输方式的选择、位姿识别、复杂管道环境下的运动导航及定位等一系列问题。

4.2发展趋势

支撑轮式机器人靠驱动轮与管道内壁摩擦产生牵引力，其结构紧凑，承载能力强且管径适应范围广，将是未来转向机器人所采用的主要方式。此外，研制新型可靠转向机构也是转向机器人发展的一个重要方向。另一方面，随着新材料技术及微/纳米技术的飞速发展，已出现了新颖的转向驱动方式，为机器人在弯管处的转向驱动提供了新的思路。如利用形状记忆合金（SMA）的记忆特性研制转向驱动装置已成为学者们研究的重点之一。可以预见，随着管道机器人关键技术问题的解决以及新的转向驱动理论的产生，机器人的转向将更具灵活性和可靠性，满足人们在复杂管道环境下对管道机器人的各种要求，体现其工程实际应用价值。

管道机器人作为特种机器人的一个重要分支，对其在管道中主动转向能力的研究具有重要的科学理论价值和工程实际应用价值。随着管道结构日趋复杂化，管道机器人的主动转向能力已成为人们追求的性能指标之一。为了满足不同的工程实际需求，人们研制开发出多种主动转向方式，无论是铰链式、差动式还是蠕动式都有各自优缺点及适宜的工作场合，在选择转向方式时，可根据工作任务要求选择具体形式。关于管道机器人主动转向能力的研究是对管道机器人技术的一

个重要补充，具有理论指导意义。

参考文献

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2陆麒，钱晋武等．适应管径变化的管道机器人［J］．机械设计，2007（1）：16~18 3陈军，邓宗全等．管内移动机器人中的转向机构设计技术［J］．机械设计

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8邓宗全，陈军等.六独立轮驱动管内检测牵引机器人［J］.机械工程学报， 2005（41）：67~71

(完整版)工业机器人文献综述

工业机器人文献综述 生产力在不断进步，推动养科技的进步与革新，以建立更加合理 的生产关系。自工业革命以来，人力劳动己经逐渐被机械所取代，而这种变革为人类社会创造出巨大的财富，极大地推动了人类社会的进步时至今天，机电一体化，机械智能化等技术应运而生并己经成为时代的主旋律。 1.工业机器人的发展： 1.1 机器人概念的诞生 机器人技术一词虽然出现的较晚，但这一概念在人类的想象中却早已出现。自古以来，有不少科学家和杰出工匠都曾制造出具有人类特点或具有动物特征的机器人雏形。我国西周时期的能工巧匠就研制出了能歌善舞的伶人，这是我国最早的涉及机器人概念的文章记录，此外春秋后期鲁班制造过一只木鸟，能在空中飞行，体现了我国劳动人民的智慧。机器人一词由捷克作家--卡雷尔.恰佩克在他的讽刺剧《罗莎姆的万能机器人》中首次提出，剧中描述了一机器奴仆Robot。此次Robot被沿用下来，中文译成机器人。1942年美国科幻作家埃萨克.阿西莫夫在他的科幻小说《我.机器人》中提出了“机器人三大定律”，这三大定律后来成为学术界默认的研发原则。现代机器人出现于20世纪中期，当计算机技术出现，电子技术的进步，数控机床的出现及与机器人相关的控制技术和零件加工技术的成熟，为现代机器人的发展打下了基础。 1.2 国内机器人的发展史 在我国目前采用工业机器人的行业主要有汽车行业、摩托车、电 器、工程机械、石油化工等行业。我国作为亚洲第三大的工业机器人需求国，对于工业机器人的需求量在逐年增加，从而吸引了大批工业机器人的制造商，加快了我国工业机器人技术的发展第一阶段是20世纪80年代，我国为t跟踪国际机器人技术的道路，当时以原机械工业部为主，航天工业部等部门联合组织国内的相关研究单位开展了工业机器人的研究，先后推出了弧焊、点焊、喷漆等多种工业机器人。直到90年代，通过国家863计划等的K77，我国具备t独!)设计不}}生产工业机器人的能力，培养了一批高水平的研究生产队伍进入21世纪，中国的工业机器人发展进入t一个崭新的阶段，其中最大的特点是以企业为主体，以市场为导向、赢利为目标的机器人产业开发群体止在形成。尽管国外大的工业机器人公司为了占领中国不断扩大的市场，加大了其在中国的经销力度，但是中国的机器人企业以自己独有的市场信息优势、售前售后的服}}c势、针对中国企业的工艺特点的专门化设计优势努力争取自己的市场地位随养全球经济的一体化发展，世界制造中心向中国转移的趋势，中国工业机器人的产业会快速的发展起来，特别重要的是研制单位必须和需求紧密结合，让机器人走进工厂，实现真止的产业化。 经过20多年的探索，我国的工业机器人自动化技术取得t长足的发展，但是与世界发达国家相比，还有不小的差距;机器人应用工程起步也较晚，应用领域窄，生产线系统技术落后随养我国制造业-尤其是汽车行业的发展，对工业机器人的需求日益增长，工业机器人的拥有量远远不能满足需求量。尤其是基础零部件和元器件生产和制造、机器人可靠性以及成木等问题，都存在很多问题。尤其在大负载工业机器人方而，不仅产品长期大量依靠从国外引进，在维护、更新改造方而对国外的依赖也相当严重。 1.3国内外工业机器人的发展方向

油气管道检测机器人

油气管道检测机器人 摘要:在轮式和履带式机器人的基础上,设计开发了一种新的管内移动机器人 .机器人的3组驱动轮沿圆周方向120°均布,在轴向截面内,前后两组驱动轮布置在同一组平行四边形机构上,驱动电动机通过蜗轮蜗杆副驱动3组驱动轮,调节电动机通过滚珠丝杠螺母副和压力传感器使3组驱动轮始终以稳定的正压力紧贴在管道内壁,使机器人具有充裕并且稳定的牵引力.该机器人机构紧凑,工作可靠,适用于管径为400～ 650mm的管道. 关键词:管道机器人;平行四边形机构;管道检测 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.有毒有害、易燃易爆物品在失控状态下向大气泄漏、排放造成的危害是事故风险评价的重要指标.燃气管道(包括地下输油、输水管道)长期使用后,由于管内、管外介质的腐蚀,造成管壁减薄甚至出现裂纹和漏孔 ,导致燃气的泄漏、爆炸等事故,严重影响正常的生产生活秩序.因此,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,故通常对重要和不允许泄漏的管道采用定期或提前报废的办法,从而造成了巨大人力和物力损失;另一方面,燃气中的杂质在管道中沉积,造成燃气管道堵塞,从而影响燃气输配和应用系统的正常运行.目前关于地下输送管道的质检,常采用工程量十分巨大的“开挖”抽检方法,由于随机抽样法经常出现漏检,因而准确率低,效果并不理想,不但劳动强度大、效益低,而且往往会妨碍道路交通.因此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. 宁波广强机器人CCTV管道检测机器人利用先进的CCTV内窥检测技术进行管道检测。广强管道检测机器人是按照国家卫生部颁发的《公共场所集中空调通风系统卫生规范》的相关技术要求，设计的进行检测的专业设备，可完成各种检测作业，还可搭载各种声纳、切割设备，可按需定制。广强机器人是完成公共场所集中空调检测项目的得力工具。 国外关于燃气管道机器人的研究始于 20世纪40年代,由于70年代的微电子技术、计算机技术、自动化技术的发展,管道检测机器人技术于90年代初得到了迅猛发展并接近于应用水平.Kaw aguchi等[1～ 3]研制的管道检测机器人系统只适用于200mm的管道,而且一次作业的检测距离不大于500m;Kuntze等[ 4]采用 4轮独立伺服驱动方案研制成管道检测机器人系统 KARO,该机器人系统只能实现对200mm管径的地下输水管道的检测,一次检测距离为400m,系统采用拖缆控制方式.而本文开发了一种适于管径为400～650mm,一次作业检测距离达 1 km的油 /气管道检测机器人 . 1 管道检测机器人结构和机构原理 图1所示为管道检测机器人的机构原理图.整个机器人由驱动部分和压紧力调节部分组成.驱动部分由驱动电动机驱动与之相连接的蜗杆,并由蜗杆并联驱

地下管道检测机器人设计论文

一、地下管道检测机器人发展现状 按照行走机构的类型，可将管内作业机器人行走机构分为轮式、履带式、蠕动式等几类。 轮式行走机构 图1（a）轮式行走机构 轮式机构管内作业机器人的基本形式如图1（a）所示。对此类机器人的研究相对较多。机器人在管内的运动，有直进式的（即机器人在管内平动），也有螺旋运动式的（即机器人在管内一边向前运动，一边绕管道轴线转动）；轮的布置有平面的，也有空间的。一般认为，平面结构的机器人结构简单，动图1（b）自来水管道检测轮式机器人 作灵活，但刚性、稳定性较差，而空间多轮支撑结构的机器人稳定性、刚性较好, 但对弯管和支岔管的通过性不佳。图1（b）为英国的PEARPOINT有限公司开发的自来水管道检测轮式机器人，可在以φ135～375mm的管径内直线行走，行走速度为0～12m/min。 履带式行走机构 图2（a）履带式行走机构图2（b）海水管道检测履带式机器 人 图2（a）是履带式行走机构的基本形式。这种类型的管内机器人在油污、泥泞、障碍等恶劣条件下达能到良好的行走状态，但由于结构复杂，不易小型化，转向性能不如轮式载体等原因，此类机器人应用较少。图2（b）是日本关西电力株式会社开发的适用于管径Φ288~388mm、管长100m的海水管道检查履带式机器人，该机器人通过沿径向分布的履带在水平管和垂直管内自主行走，移动速度为5m/min。整个地下输气管道检测维修用移动机器人系统由三大部分组成： (1)履带式移动机器人。机器人小车上装有CCD摄像机，并可根据需要加挂其它检测单元。 (2)圆盘式收放线装置。移动机器人通过电缆进行控制，视觉等信号也通过该线缆传输到控制计算机。 (3)控制单元。其主体为一台工业控制计算机，负责整个机器人系统的控制、显示及信息存储等工作。操作人员通过界面完成所有操作。控制单元与收放线装置安装在一个专门设计的手推车体上，便于移动。

足球机器人设计【文献综述】

文献综述 机械设计制造及其自动化 足球机器人设计 一、前言 足球运动是大家都非常喜爱的运动。让机器人来踢足球呢？听起来是天方夜谭，可是他确实存在，足球机器人诞生于20世纪末，是高科技与体育运动结合的产物，其目标是到2050年前后，在“可比”的条件下，一支智能足球机器人比赛队伍要能战胜当时的人类世界足球冠军队。这是从事智能足球机器人事业的科技工作者所面临的十分艰巨的挑战。智能足球机器人涉及计算机、自动控制、传感与感知融合、无线通讯、精密机械和仿生材料等众多学科的前沿研究与技术融合，包括动态不确定环境中的多主体合作、实时推理~规划~决策、机器人学习和策略获取等当前人工智能的热点问题。智能足球机器人系统的研究和开发是培养信息自动化科技人才的重要手段，也是展现高科技发展的生动窗口和促进科技成果实用化的一个途径。]1[ 二、国内外足球机器人发展的现状 在人工智能与机器人学历史上，1997年将作为一个转折点被记住。在1997年5月，IBM 的“深蓝”击败了人类国际象棋世界冠军，人工智能界40年的挑战终于取得了成功。在1997年7月4日，NASA的“探路者”在火星成功登陆，第一个自治机器人系统Sojourner释放在火星的表面上。与此同时，RoboCup也朝着开发能够战胜人类世界杯冠军队的智能足球机器人队走出了第一步。 足球机器人的最初想法是由加拿大不列颠哥伦比亚大学的艾伦·马克沃斯（Alan Mackworth）教授于1992年提出的。日本学者迅速对这一想法进行了系统的调研和可行性分析。1993年6月，包括浅田埝（ Minoru Asada）、Yasuo Kuniyoshi和北野宏明（Hiroaki Kitano）在内的一些研究工作者决定创办一项机器人比赛，暂时命名为RoboCup J联赛。然而在一个月之内，他们就接到绝大部分是日本以外的研究工作者的反应，要求将比赛扩展成一个国际性的联合项目。由此他们就将这个项目改名为机器人世界杯赛（Robot World Cup Soccer Games，简称RoboCup）。 与此同时，一些研究人员开始将机器人足球作为研究课题。隶属于日本政府的电子技术

管道检测机器人_毕设论文

1 引言 管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm)全长4167km，其主管道投资384亿元，主管线和城市管网投资将突破1000亿元。 世界上约有50%的长距离运输管道要使用几十年、甚至上百年时间，这些管道大都埋在地下、海底。由于内外介质的腐蚀、重压、地形沉降、塌陷等原因，管道不可避免地会出现损伤。在世界管道运输史上，由于管道泄漏而发生的恶性事故触目惊心。据不完全统计，截至1990年，国内输油管道共发生大小事故628次。1986到2b00年期间美国天然气管道发生事故1184起，造成55人死亡、210人受伤，损失约2. 5亿美元。因此，研究管道无损检测自动化技术，提高检测的可靠性和自动化程度，加强在建和在役运输管道的检测和监测，对提高管线运输的安全性具有重要意义。 1.1管道涂层检测装置的发展、现状和前景 1.1.1管道涂层检测装置的发展 管内作业机器人是一种可沿管道自动行走,携有一种或多种传感器件和作业机构,在遥控操纵或计算机控制下能在极其恶劣的环境中进行一系列管道作业的机电仪一体化系统.对较长距离管道的直接检测、清理技术的研究始于本世纪50年代美、英、法、德、日等国,受当时的技术水平的限制,主要成果是无动力的管内检测清理设备——PIG,此类设备依靠首尾两端管内流体的压力差产生驱动力,随着管内流体的流动向前移动,并可携带多种传感器.由于PIG本身没有行走能力,其移动速度、检测区域均不易控制,所以不能算作管内机器人.图1所示为一种典型的管内检测PIG[5]. 这种PIG的两端各安装一个聚氨脂密封碗,后部密封碗内侧环向排列的伞状探头与管壁相接触,测量半径方面的变形,并与行走距离仪的旋转联动,以便使装在PIG内部的记录仪记录数据.它具有沿管线全程测量内径,识别弯头部位,测量凹陷等变形部位及管圆度的功能,并可以把测量结果和检测位置一起记录下来. 70年代以来,石油、化工、天然气及核工业的发展为管道机器人的应用提供了广阔而诱人的前景,而机器人学、计算机、传感器等理论和技术的发展,也为管内和管外自主移动机器人的研究和应用提供了技术保证.日、美、英、法、德等国在此方面做了大量研究工作,其中日本从事管道机器人研究的人员最多,成果

管道机器人的种类

为了提高管道的寿命、防止泄漏等事故的发生，保障管道的正常运作，就必须对管道进行有效的检测维护等，而管道检测机器人作为快捷安全的一种检测方式，越来越多地被应用在管道检测方面。 管道的重要性不言而喻，作为一种有效的物料输送手段而广泛应用在城市雨污水、天然气输送、工业物料运输、给排水和建筑物等通风系统等领域里。为了提高管道的寿命、防止泄漏等事故的发生，保障管道的正常运作，就必须对管道进行有效的检测维护等，而管道检测机器人作为快捷安全的一种检测方式，越来越多地被应用在管道检测方面。 接下来，本文将重点介绍管道机器人的种类，让大家对它有一个更清楚的认识。 目前国内外已研制出的管道机器人类型很多，按能源供给方式可分为两种：有缆方式和无缆方式。 对于有缆方式供能的管道机器人，主要存在的问题是机器人行走距离远、转弯较多时，线缆与管壁的摩擦力会变得很大，严重影响了机器人作业时的最大行走距离，而且还会带来可靠性等一系列的问题。 而采用无缆方式的能源供给目前有两种方案，一是携带蓄电池，二是携带燃油发电机组，

这两种方案除了体积庞大以及增加机器人本体的重量这些共有的缺点外，还有就是所储存的能量毕竟有限，而且受电池质量、充电工艺等因素的影响，因而机器人的行走距离仍然受限制。 管道机器人的驱动源大致有以下几种：微型电机、压电驱动、形状记忆合金（SMA）、气动驱动、磁致伸缩驱动、电磁转换驱动等。 管道机器人按照驱动方式大致可以分为自驱动型管道机器人、流体推动型管道机器人、弹性杆外加推力型管道机器人。 管道机器人按其外型大小可分为大型、普通和微型三种，其中微型管道机器人又可按其电驱动技术种类划分为基于正弦波动驱动的微型管道机器人、基于电磁驱动的管道鱼鳍机器人、直流电机驱动的蛇行机器人、压电元件驱动的微型管道机器人、GMA驱动的微型管道机器人、SMA驱动的蚯蚓蠕动管道机器人。 而如果按行走机构划分，管道机器人可分为以下几种方式： （1）活塞移动式，其原理类似于活塞在汽缸内的运动，即把管道看作汽缸，把具有一定弹性和硬度的PIG看作活塞。在结构上，PIG其后面的流体压力大于前面的压力时，在压

毕业设计(论文)机器人行走机构 文献综述

重庆理工大学 毕业设计（论文）文献综述题目机器人行走机构设计 二级学院重庆汽车学院 专业机械设计制造及其自动化班级 姓名学号 指导教师系主任 时间

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机器人行走机构 吴俊 摘要：行走机器人是机器人学中的一个重要分支。行走机构可以是轮式的、履带式的 和腿式的等，能适应地上、地下、水中、空中、宇宙等作业环境的各种移动机构。本 文从国内外的研究状况着手，介绍了行走机器人的发展历史，研究现状和发展趋势。本文还介绍了国内最新的研究成果。 关键字：机器人行走机构发展现状应用 Keyword:robot travelling mechanism developing current situation application 一，前言 行走机器人是机器人学中的一个重要分支。关于行走机器人的研究涉及许多方面，首先，要考虑移动方式，可以是轮式的、履带式的和腿式的等；其次，必须考虑 驱动器的控制，以使机器人达到期望的行为；第三，必须考虑导航或路径规划。因此，行走机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体 的综合系统。机器人的机械结构形式的选型和设计，应该根据实际需要进行。在机器 人机构方面，应当结合机器人在各个领域及各种场合的应用，开展丰富而富有创造性 的工作。对于行走机器人，研究能适应地上、地下、水中、空中、宇宙等作业环境的 各种移动机构。当前，对足式步行机器人、履带式和特种机器人研究较多，但大多数 仍处于实验阶段，而轮式移动机器人由于其控制简单，运动稳定和能源利用率高等特点，正在向实用化迅速发展，从阿波罗登月计划中的月球车到美国最近推出的NASA 行星漫游计划中的六轮采样车，从西方各国正在加紧研制的战场巡逻机器人、侦察车 到新近研制的管道清洗检测机器人，都有力地显示出行走机器人正在以其使用价值和 广阔的应用前景而成为智能机器人发展的方向之一。 二、课题国内外现状 多足步行机器人是一种具有冗余驱动、多支链、时变拓扑运动机构, 是模仿多足 动物运动形式的特种机器人, 是一种足式移动机构。所谓多足一般指四足及四足其以上, 常见的多足步行机器人包括四足步行机器人、六足步行机器人、八足步行机器人等。 步行机器人历经百年的发展, 取得了长足的进步, 归纳起来主要经历以下几个 阶段: 第一阶段, 以机械和液压控制实现运动的机器人。 第二阶段, 以电子计算机技术控制的机器人。 第三阶段, 多功能性和自主性的要求使得机器人技术进入新的发展阶段。 三、研究主要成果 国内多足步行机器人的研究成果[1]： 1991年,上海交通大学马培荪等研制出JTUWM[1]系列四足步行机器人。JTUWM-III是模仿马等四足哺乳动物的腿外形制成,每条腿有3个自由度,由直流伺服

管道检测机器人的应用

国内城市排水管道多建设于上世纪，在长时间的使用中，管道老化、腐蚀、破损严重，很多管道问题逐渐暴露出来。在目前城市地下基础设施错综复杂、城市交通十分繁忙、地下空间开发向纵深发展、日益重视城市环境和可持续发展的条件下，传统的开挖法新建和维修更新地下管道，造成城市“拉链路”现象经常发生，严重影响城市交通和周围居民生活。 非开挖技术是利用微开挖或不开挖技术对地下管线、管道和地下电缆进行铺设、修复或更换的一门科学。可以有效避免施工造成的对居民生活的影响。非开挖管道修复技术包括管道的清洗和检测评估技术及管道修复更新技术两个方面。管道检测技术有管道CCTV检测法、管道声纳检测法、潜望镜法及人工检测法。其中管道CCTV检测法使用最多，检测效果非常好，受行业内广泛的认可。 管道CCTV检测设备通常将CCTV系统搭载于管道爬行器上。排水管道机器人按

爬行器行走方式可分为轮式管道机器人、履带式管道机器人、腿式管道机器人、蠕动式管道机器人。目前市场上排水管道机器人以轮式管道机器人居多。由于管道环境恶劣复杂，智能爬行小车要在管道内部进行通讯需要解决信号衰减、信号屏蔽、防水、防尘、防爆等一系列技术难题。 管道机器人主要由主控制器、控制电缆盘，摄像爬行器三个部分构成,多用于管径200~2000mm的排水管道。管道CCTV检测主要用于详细了解管道内部的情况，对管道的健康状况作出评估，为管道的进一步修复提供依据。目前常见的设备是将闭路电视系统（CCTV）搭载在智能爬行小车上。检测人员通过在地面上的控制系统指挥小车在管道内的行动，同时将管道内部拍摄的影像资料传输到控制系统进行存储。最后通过电缆盘回收爬行小车。 技术发展到现今，已能够控制摄像头调焦，激光测距，在视频中叠加检测信息，并按照行业标准智能输出标准化检测报告。根据检测报告，判断管道综合状况，选择

管道机器人结构设计

φ700mm-φ1000mm管道机器人结构设计 在工农业生产及日常生活中，管道作为一种重要的物料运输手段，其应用范围极为广泛。管道在使用过程中，由于各种因素的影响，会产生各种各样的管道堵塞与管道故障和损伤。如果不及时的管道进行检测、维修及清理就可能产生事故，造成不必要的损失。然而，管道所处的环境往往是不易直接达到或不允许人们直接进入的，检测及清洗难度很大。因此最有效的方法之一就是利用管道机器人来实现管道内的在线检测、维修和清洗。管道机器人在我国处于发展阶段，具有广阔的市场前景。管道机器人相对于人工操作来说，有无可比拟的优势。管道机器人在计算机控制下，可进行采样、检测等动作。而单片机技术的发展，为管道机器人的方便应用提供了一个良好的基础技术。利用单片机，可以实现管道机器人的控制，是管道机器人设计中较好的选择。 通过对国内外管道机器人研究现状分析，总体看来，国内外已经在管内作业机器人领域取得了大量的成果，主要应用在管道检测、维修及空调通风管道的清洗等方面。但对于金属冶炼厂烟气输送管道中烟灰堆积层的清理这种特殊管内作业的自动化装置研究目前少有报道。因此研制适应于金属冶炼厂烟气管道烟灰清理的管道清灰机器人将具有重大的现实意义。 此次设计的管道机器人主要应用在金属冶炼厂、化工企业等烟气输送管道烟灰堆积层的清理，作为载体，通过安装不同的设备可实现排水管道的监测、清理。 编辑：林冰宁波广强机器人科技有限公司管道检测机器人是由控制器、爬行器、高清摄像头、电缆等组成。在作业的时候主要是由控制器控制爬行器搭载检测设备进入管道进行检测。检测过程中，管道机器人可以实时传输管道内部情况视频图片以供专业维修人员分析管道内部故障问题。 使用管道检测机器人的优势： 1.安全性高。使用广强管道机器人进入管道查明管道内部情况或排除管道隐患，如果是人工作业的话，往往存在较大的安全隐患，而且劳动强度高，不利于工人的健康。广强管道机器人智能作业可有效提高作业的安全性能。 2.节省人工。管道检测机器人小巧轻便，一个人即可完成作业，控制器可装载在车上，节省人工，节省空间。 3.提高效率和品质。广强管道机器人智能作业定位准确，可实时显示出日期时间、爬行器倾角（管道坡度）、气压、爬行距离（放线米数）、激光测量结果、方位角度（选配）等信息，并可通过功能键设置这些信息的显示状态；镜头视角时钟显示（管道缺陷方位定位）。 4.防护等级高，摄像头防护等级IP68，可用于5米水深，爬行器防护等级IP68，可用于10米水深，均有气密保护，材质防水防锈防腐蚀，无需担心质量问题，因为广强只做国内 最好的管道机器人。 5.高精度电缆盘，收放线互不影响，可选配长度。

管道机修复机器人的管道CCTV检测的基本方法步骤

管道CCTV检测机器人，不知道大家用过没有，对于管道CCTV检测机器人的管道CCTV检测的基本方法步骤了解多少？但是如果你真的想要了解管道CCTV检测机器人的话一定要看这篇文章哦。小编会给大家详细的讲述一下管道机修复机器人的管道CCTV检测的基本方法步骤。 中仪股份X5-H系列管道CCTV检测机器人由爬行器、镜头、电缆盘和控制系统四部分组成。其中，爬行器可搭载不同规格型号的镜头（如：旋转镜头、直视镜头、鱼眼镜头），通过电缆盘与控制系统连接后，响应控制系统的操作命令，如：爬行器的前进、后退、转向、停止、速度调节；镜头座的抬升、下降、灯光调节；镜头的水平或垂直旋转、调焦、变倍等、前后视切换等。在检测过程中，控制系统可实时显示、录制镜头传回的画面以及爬行器的状态信息，并可通过触摸屏录入备注信息。 管道CCTV检测的基本步骤 收集资料现场勘察------编制检测方案----清洗疏堵排水-----用CCTV检测系统进行检测并采集影像资料-----总结数据，出检测报告------验收数据准确度

---提交评估报告。 1、管道检测前搜集的资料如下：该管线平面图。该管道竣工图等技术资料。已有该管道的检测资料。 2、现场勘察资料如下： a) 、察看该管道周围地理、地貌、交通和管道分布情况。 b) 、开井目视水位、积泥深度及水流。 c) 、核对资料中的管位、管径、管材。 3、确定检测技术方案： a)、明确检测的目的、范围、期限。 b) 、针对已有资料认真分析确定检测技术方案包括:管道如何封堵、管道清洗的方法、对已存在的问题如何解决、制定安全措施等。 4、管道竣工验收检测前技术要求： a) 、应将管道进行严密性试验，并向检测人员出示该管道的闭气或闭水的试验记录。 b) 、检测前应确保管道内积水不超过管径的5%。 c) 、检测开始前必须进行疏通、清洗、通风及有毒有害气体检测。 那么，管道CCTV检测机器人应该在哪购买呢？大家知道么？现在小编给大家推荐一家专业做管道CCTV检测机器人的公司：武汉中仪物联技术股份有限公司。 欢迎广大客户，来我司详细了解管道CCTV检测机器人的相关信息哦。

管道清灰机器人设计

管道清灰机器人的设计 摘要 本设计内容为管道清灰机器人，主要对管道清灰机器人结构系统的设计，机器人的末端操作器即手指是可替换夹具，操作臂有四个自由度，可实现在工作空间范围内的物体的转移，旋转角可达360度，手爪一次可载荷5kg。 操作臂的动力源为舵机，总共有5个舵机，它们分别控制腰部旋转，大臂、小臂、手腕的摆动，以及手爪张合，本文设计的管道清灰机器人可用于小工作空间内完成对小质量物体的转移工作达到管道清灰的目的，同时也可以做为搬运机器人使用。 关键词：四自由度；操作臂；舵机

In pipe clearing ash robot design ABSTRACT This design content for pipeline cleaning robot, mainly of in pipe clearing ash robot system design, the robot end-effector which fingers are replaceable fixture, manipulator with four degrees of freedom, can be realized in work space objects within the range of shift, rotation angle can reach 360 degrees, the gripper once can load 5kg. The operating arm of the power source for the steering gear, a total of 5 steering gear, which respectively control the rotating arm, waist, arm, wrist swing, and the gripper opening and closing, this design of in pipe clearing ash robot can be used in small working space to complete small mass transfer work to achieve the pipeline cleaning purposes, while at the same time can be used as a carrying robot. Key words: four degrees of freedom; manipulator; servo

攀爬机器人文献综述

攀爬机器人文献综述 攀爬机器人文献综述 对攀登机器人结构点性能计算和实验的研究 摘要 本文介绍了并联攀爬机器人性能的运动学和动力学研究，从而避免结构框架上的节点。为了避免结构节点，攀爬并联机器人可以取得某种确定的动作。一系列的动作组合起来，可以方便沿着结构节点的攀登运动。必须对并联攀爬机器人的姿态予以研究，因为在其独特的配置下，姿势能够驱动机器人。此外，需要对执行机构为了避免机构节点而产生的力进行评估。因此本文的目的要表明，Stewart–Gough 并行平台能够作为攀爬机器人，与其他机器人相反，并行攀爬机器人能后轻易而优雅地避免结构节点。为了支持第一部分中描述的模拟结果，实验测试平台已经发展到围绕结构节点对并联攀爬机器人地动力性能进行研究。获得的结果非常有趣，显示了潜在的在工业中使用平行S-G机器人作为攀岩机器人的存在。 关键词：爬壁机器人、动力学、并联机器人、奇点

一简介 当需要在一些危险或者难以到达的地方执行任务时，具有在不同结构上攀爬和滑行能力的机器人是非常重要的，比如在检查和维修金属桥梁、通信天线以及深入核工业结构内部过程中使用的机器人。通常，这些类型的金属结构是由聚合在一起的杆构成，是一种联合机械，每一个都可以描述为棱柱元素变截面和尺寸的扩展。所有这些元素组合产生晶格不同的几何结构，其中结构性因素在不同点的结合称为结构节点。这类结构的尺寸和形状取决于它应用的设计。在这一类型设置中不同任务的机器人化已经被广泛地记载在文献中。在许多情况下，有人提出使用连接机构和多腿机器人来实现位移的随即移动。另外，许多这些机器人是被设计用来在墙壁或管道攀爬和工作。一些建议的解决方案在机械上是非常复杂的，需要在运动控制方面有高水平的发展和阐述。一种用来给双层底部板件焊接的机器人正在研制当中。该型机器人是由一种有选择顺应性装配机器手臂配置的四足机器组成。该机器人通过抓住加强筋移动，但由于其几何结构不能移动通过结构节点。Balaguer提出了一种能够在复杂的三维金属基结构的爬壁机器人。该机器人采用“毛毛虫“的概念来取代这些结构，并实时生成控制设计从而确保稳定的自我支持。Longo建议一个城市侦察双足机器人。这种机器人能够在表面上实现交替移动，并且小到足以穿越密闭空间。Minor and Rossman 提出了一种有腿的机器人，能够通过移动其身体从而产生推力。这些机器人的结构让它们沿着管道和梁结构，并通过内爬管道，但机器人不能够避免节点。在本篇论文中提出的机器人能够围绕结构节点移动。 对于位移和攀爬金属结构的最优解问题在理论上是基于一种原理，动力执行机构是机器人结构的一部分，直接连接到并联机器人地末端，并用一种几何技巧克服了用于微小运动时的障碍。此外，机器人要轻便，机械结构简单，具有大的载荷和高速运转能力。这些条件基本都是由并联机器人实现。基于这个原因，用一种改进的的并联机器人作为攀爬机器人完全是有可能的。 基本上，并联机器人用于攀登必须用适当的夹具系统改变两个环中的一个，并取代另一个环，并通过预先设定的位移方向实现几何构型的动作。对并联机器人而言，这个过程简单且自然。

一种管道机器人结构与控制系统的设计

摘要 在现代社会中，大家总要碰到多种多样管道设施，而很多管道系统不是架设在空中就是深埋于地下，这么一来，经过人力对管道内部进行检测就很不方便。本文研制移动式管道机器人本身携带CCD摄像头，能够对一定口径管道内壁进行检测，含有较高实用价值。 本文首先对中国外管道机器人技术发展做了综述，给出了移动式管道机器人本体结构设计方案，具体介绍了机器人驱动机构、云台系统等步骤结构。 所讨论机器人采取上下位机控制模式，使用了现在在中国较为优异光纤信来传送控制信号和来自CCD摄像机图像信号。下位机以LPC2114为关键处理器，进行了移动式管道机器人行走电机驱动控制设计、云台电机驱动控制设计、RS232串口通信电路和控制系统外围电路讨论。 关键词：本体结构，控制系统，管道机器人。

Abstract In modern society, people always encounter a variety of pipeline facilities, and many are not set up in the air piping system is buried underground, so that, through human testing within the pipeline is very inconvenient. This pipe mobile robot developed to carry CCD camera itself, you can certainly detect pipe wall diameter, has a high practical value. Firstly, the domestic and international pipeline robot technology summarized in this paper, given the structure of portable pipeline design of the robot body, detailing, the robot drive mechanism, heads and other aspects of the system structure. Robot discussed by upper and lower computer control mode, using more advanced in the domestic fiber channel to transmit control signals and image signals from the CCD camera. The next crew to LPC2114 core processor for the mobile pipeline robot drive motor for control design, the design head of the motor drive control, RS232 serial communication circuit and control system peripheral circuit discussion. Key word：Body structure,Control system, In-pipe robot.

管道检测机器人的优势与原理

管道检测机器人 管道作为一种重要的物料运输手段，其应用范围极为广泛。管道在使用过程中，由于各种因素的影响，会产生各种各样的管道堵塞与管道故障和损伤。如果不及时的对管道进行检测、维修及清理就可能产生事故，造成不必要的损失。然而，管道所处的环境往往是不易直接达到或不允许人们直接进入的，检测及清洗难度很大。因此最有效的方法之一就是利用管道检测机器人来实现管道内的在线检测、维修和清洗。 管道检测机器人是由控制器、爬行器、高清摄像头、电缆等组成。在作业的时候主要是由控制器控制爬行器搭载检测设备进入管道进行检测。检测过程中，管道机器人可以实时传输管道内部情况视频图片以供专业维修人员分析管道内部故障问题。 使用管道检测机器人的优势： 1.安全性高。使用大工管道机器人进入管道查明管道内部情况或排除管道隐患，如果是人工作业的话，往往存在较大的安全隐患，而且劳动强度高，不利于工人的健康。大工管道机器人智能作业可有效提高作业的安全性能。 2.节省人工。管道检测机器人小巧轻便，一个人即可完成作业，控制器可装载在车上，节省人工，节省空间。 3.提高效率和品质。大工管道机器人智能作业定位准确，可实时显示出日期时间、爬行器倾角（管道坡度）、气压、爬行距离（放线米数）、激光测量结果、方位角度（选配）等信息，并可通过功能键设置这些信息的显示状态；镜头视角时钟显示（管道缺陷方位定位）。

4.防护等级高，摄像头防护等级IP68，可用于5米水深，爬行器防护等级IP68，可用于10米水深，均有气密保护，材质防水防锈防腐蚀，无需担心质量问题，因为大工只做国内最好的管道机器人。 5.高精度电缆盘，收放线互不影响，可选配长度。 宁波广强管道检测机器人适用于管径100mm-2000mm的各类管道，不仅可以提高作业精度，更可以节省人工，提高生产效率，而且在有些不适宜人工作业的环境下轻松查明管道内因，维护保养管道。 有了管道检测机器人的帮助，管道内的故障和损伤就能够轻而易举的找出来，这样不仅节省人力还能减少施工量，大大增强了工作效率。管道检测机器人将会成为我国管网检测的主要趋势，国家管网普查应用管道机器人也是必然的选择。 管道机器人改变了传统管道检测技术，它让我们的工作更加简单轻松，我司将会继续研发管道机器人致力于做出最好的管道检测机器人。 管道机器人主要是利用闭路电视检测技术检测管道内部情况，也称为就是“CCTV管道机器人”。 CCTV管道机器人在国外发展已经很成熟，在管内作业机器人领域取得了大量的成果，主要应用在管道检测、维修及空调通风管道的清洗等方面。 管道机器人在国内是近几年发展起来的，发展速度迅速。原因是我国管网检测管理还存在很多问题，我国管道检测技术一直都没更新。为此宁波广强机器人专门对国内管网检测做了市场分析与报告，

管道爬壁机器人的设计

管道爬壁机器人设计 作品内容简介 现在的管道机器人在竖直或者是水平方向都很好的实现了检测与清理功能。但至今还没有管道产品在复杂的管道中很好的工作。为此我们设计了这款管道爬壁机器人，它既可以在水平管道中很好的工作还可以在竖直管道中完成工作，能够自如的在水平竖直交叉的复杂管道中完成检测，清理等工作。 该产品的主题结构为车体结构，在水平方向依靠车载力运动，在车体上安装有四个机械手臂，在机械手臂的前端安装有吸盘跟电磁铁，在塑料管道中依靠吸盘在竖直方向上运动，在铁质管道上利用电磁铁的磁力和机械手臂的交叉前进实现竖直方向的运动。该作品灵活多变，不但可以适应复杂的管道还能够进行多样的工作。 我们依靠机械臂的灵活度与吸盘，电磁铁的吸力来实现该产品的爬壁功能，在水平方向上利用最传统的智能车作为动力，这样的设计完全可以满足水平方向与竖直方向的灵活转变，实现复杂管道的自由穿梭，进而可以让该机器人更好的实现其检测与清理功能。该管道爬行机器人实现远程电脑控制，所得数据通过反馈处理使机器人能够完成各项做业。 一、研制背景及意义 1、随着社会的快速发展,国家生产水平不断提高，产品更新也越来越快。管道运输在我国运用比较普遍，但管道长期处在压力大的恶劣环境中，受到水油混合物、硫化氢等有害气体的腐蚀。这些管道受腐后，管壁变薄，容易产生裂缝，造成漏油、漏气的问题，存在重大安全隐患和经济损失。在管道广泛使用的今天，管道的检测、清理、维护成了一个亟待解决的问题。但是管道的封闭性和工作环境决定了这项工作的艰难。时至今日，虽然经过各国学者的努力，已经有各种各样的机器人，但是他们大都存在这样或那样的问题，而且功能不够强大。 2、人民对管道清洁机械的要求是不仅科技含量要高，而且还要绿色、节能、环保。能够满足不同类型管道的检测、维护、清理等要求。 3、管道爬行机器人的研究更好地为管道的检测、维护、清理提供了新的技术手段，这种技术更好的提高了管道监测的准确性和管道清理的安全性，也便于管道工程管理维护人员制定维护方案，清除管道垃圾防止堵塞，事前消除管道的安全隐患，从而节约大量的维修费用，降低管道维护成本，保障工业生产和人民生活及财产安全。 4、近些年来人们对自然环境、工作环境、工作工具及其方式的要求逐步提高。随着中国城市化建设事业的发展推进中国西气东输工程的全面启动 特别是大型化工厂、大型天然气厂、大型地下管道处理系统的建成大型管道或类似管道装置组合处理系统设施以其高质量的工作效率、圆形管道结构占地少、有效工作空间大、美化生活环境等优点得到了广泛的应用。为研究高效的管道机器人提供了良好的市场环境。 5、随着计算机技术的广泛普及和应用国内外检测技术都得到了迅猛发展管道检测技术逐渐形成管道内、外检测技术 涂层检测、智能检测两个分枝。通常情况下涂层破损、失效处下方的管道同样受到腐蚀管道外检测技术的目的是检测涂层及阴极保护有效性的基础上通过挖坑检测达到检测管体腐蚀缺陷的目的对于目前大多数布局内检测条件的管道是十分有效的。 6、管道内检测技术主要用于发现管道内外腐蚀、局部变形以及焊缝裂纹等缺陷也可间接判断涂层的完好性。因此各种大口径天然气管道、大口径石油运

管道机器人电机技术参数

管道机器人是应用于管道等狭小的密闭空间，管道机器人需要尽量做到小体积才能有更广泛的检测范围，检测到更小直径的管道。管道机器人需要具有足够的动力才能移动更远的距离，降低传动结构的机械效率损耗，才能输出更多的动力。现有的管道机器人齿轮传动方式传动效率低，机械运行噪音大，齿轮需要润滑，维护不方便。管道机器人电机是一种运用在管道爬行机器人传动装置上的传动齿轮箱模块，管道机器人电机属于小功率驱动电机，同时也称为机器人减速电机；通常采用定制技术参数服务，例如输出功率，额定电压，减速比，输出转速，输出扭矩，齿轮箱结构类型等技术参数定制开发服务；管道机器人电机主要传动结构由驱动电机、齿轮箱组装而成，驱动电机可采用直流无刷电机、直流有刷电机、步进电机、伺服电机等驱动器，齿轮箱可采用行星齿轮箱、蜗轮蜗杆齿轮箱、普通圆柱齿轮箱等； 管道机器人电机技术参数： 38MM金属减速齿轮箱 产品分类：五金行星齿轮箱 外径：38mm 材质：五金 旋转方向：cc&ccw 齿轮箱回程差：≤2°（可定制） 轴承：烧结轴承;滚动轴承 轴向窜动：≤0.1mm(烧结轴承);≤0.1mm(滚动轴承) 输出轴径向负载：≤120N(烧结轴承);≤180N(滚动轴承) 输入速度:≤15000rpm 工作温度：-30 (100)

32MM金属减速齿轮箱 产品分类：五金行星齿轮箱 外径：32mm 材质：五金 旋转方向：cc&ccw 齿轮箱回程差：≤2°（可定制） 轴承：烧结轴承;滚动轴承 轴向窜动：≤0.1mm(烧结轴承);≤0.1mm(滚动轴承) 输出轴径向负载：≤120N(烧结轴承);≤180N(滚动轴承)输入速度:≤15000rpm 工作温度：-30 (100)

文献综述

一．前言部分： 1.前言 随着科学与技术的发展, 机械手的应用领域也不断扩大.目前, 机械手不仅应 用于传统制造业如采矿,冶金,石油,化学,船舶等领域,同时也已开始扩大到核能,航空,航天,医药,生化等高科技领域以及家庭清洁,医疗康复等服务业领域中.如,水下机器人,抛光机器人,打毛刺机器人,擦玻璃机器人,高压线作业机器人,服装裁剪机器人,制衣机器人,管道机器人等特种机器人以及扫雷机器人,作战机器人,侦察机器人,哨兵机器人,排雷机器人,布雷机器人等军用机器人都是机械手应用的典型。机械手广泛应用于各行各业.而且,随着人类生活水平的提高及文化生活的日益丰富多彩,未来各种专业服务机器人和家庭用消费机器人将不断贴近人类生活,其市场将繁荣兴旺。 2.相关概念 机械手是一种模拟人手操作的自动机械。它可按固定程序抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定操作。应用机械手可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动，实现生产的机械化和自动化，代替人在有害环境下的手工操作，改善劳动条件，保证人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 20世纪40年代后期，美国在原子能实验中，首先采用机械手搬运放射性材料，人在安全间操纵机械手进行各种操作和实验。50年代以后，机械手逐步推广到工业生产部门，用于在高温、污染严重的地方取放工件和装卸材料，也作为机床的辅助装置在自动机床、自动生产线和加工中心中应用，完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。 二．主题部分： 1.历史 它是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，机械手研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础。另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，美国于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手。 机械手首先是从美国开始研制的。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手铆接机器人。作为机器人产品最早的实用机型（示教再现）是1962年美