橋底檢測(cè)爬壁機(jī)器人控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā).pdf

1、為了實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁底部進(jìn)行檢測(cè)，提高橋梁檢測(cè)的效率，本論文設(shè)計(jì)了橋底檢測(cè)爬壁機(jī)器人。爬壁機(jī)器人能夠利用圖像處理技術(shù)進(jìn)行橋梁檢測(cè)結(jié)果的后處理和評(píng)估，為及時(shí)的橋梁保養(yǎng)工程提供重要的依據(jù)。機(jī)器人能夠攜帶無(wú)線圖像傳輸設(shè)備將現(xiàn)場(chǎng)橋底的情況傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控端，避免人類(lèi)冒著危險(xiǎn)及投入巨大的成本在橋梁底部實(shí)施檢測(cè)。橋底檢測(cè)爬壁機(jī)器人不僅可以提高工作的安全性和效率，而且能夠檢測(cè)出橋底人類(lèi)所不能到達(dá)的狹小盲區(qū)。
　　 本論文首先對(duì)橋梁環(huán)境進(jìn)行了調(diào)研，制定

2、出詳細(xì)的性能技術(shù)指標(biāo)，據(jù)此初步設(shè)計(jì)出了爬壁機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)，對(duì)吸附系統(tǒng)中密封機(jī)構(gòu)進(jìn)行理論的分析，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的對(duì)比研究，設(shè)計(jì)出了負(fù)壓產(chǎn)生效率高的滑動(dòng)密封機(jī)構(gòu)。
　　 論文中的主要內(nèi)容是控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，先提出了機(jī)器人的總控制方案。其次，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行安全性的分析，對(duì)吸附系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析，理論證實(shí)吸附系統(tǒng)即使在密封機(jī)構(gòu)有一定間隙的情況下，能夠產(chǎn)生需要的吸附力，通過(guò)調(diào)整吸附部件離心泵的轉(zhuǎn)速，能夠調(diào)整機(jī)器人的吸附力，為控制系統(tǒng)中吸附系統(tǒng)的控

3、制提供了理論支持。接著，對(duì)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的控制進(jìn)行分析，建立機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，通過(guò)控制四輪的驅(qū)動(dòng)舵機(jī)來(lái)使機(jī)器人實(shí)現(xiàn)靈活的移動(dòng)?；趫D像分析的橋底檢測(cè)是控制系統(tǒng)的一部分，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)橋底圖像分析的結(jié)果，機(jī)器人能夠?qū)崟r(shí)地實(shí)現(xiàn)調(diào)整，并做出標(biāo)記橋底裂縫的動(dòng)作，使得工作人員快速定位裂縫發(fā)生位置。為了對(duì)橋梁實(shí)施檢測(cè)，將無(wú)線圖像的傳輸和控制系統(tǒng)集成在上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程圖像的采集和存儲(chǔ)。
　　 最后，論文對(duì)爬壁機(jī)器人的相關(guān)性能在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和測(cè)量，并