橋底檢測爬壁機器人控制系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、為了實現(xiàn)對橋梁底部進行檢測，提高橋梁檢測的效率，本論文設計了橋底檢測爬壁機器人。爬壁機器人能夠利用圖像處理技術(shù)進行橋梁檢測結(jié)果的后處理和評估，為及時的橋梁保養(yǎng)工程提供重要的依據(jù)。機器人能夠攜帶無線圖像傳輸設備將現(xiàn)場橋底的情況傳輸?shù)竭h程監(jiān)控端，避免人類冒著危險及投入巨大的成本在橋梁底部實施檢測。橋底檢測爬壁機器人不僅可以提高工作的安全性和效率，而且能夠檢測出橋底人類所不能到達的狹小盲區(qū)。
　　 本論文首先對橋梁環(huán)境進行了調(diào)研，制定

2、出詳細的性能技術(shù)指標，據(jù)此初步設計出了爬壁機器人的本體結(jié)構(gòu)，對吸附系統(tǒng)中密封機構(gòu)進行理論的分析，通過實驗的對比研究，設計出了負壓產(chǎn)生效率高的滑動密封機構(gòu)。
　　 論文中的主要內(nèi)容是控制系統(tǒng)的設計，先提出了機器人的總控制方案。其次，對機器人進行安全性的分析，對吸附系統(tǒng)進行了仿真分析，理論證實吸附系統(tǒng)即使在密封機構(gòu)有一定間隙的情況下，能夠產(chǎn)生需要的吸附力，通過調(diào)整吸附部件離心泵的轉(zhuǎn)速，能夠調(diào)整機器人的吸附力，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，對運動系統(tǒng)的控制進行分析，建立機器人運動學模型，通過控制四輪的驅(qū)動舵機來使機器人實現(xiàn)靈活的移動?；趫D像分析的橋底檢測是控制系統(tǒng)的一部分，根據(jù)現(xiàn)場橋底圖像分析的結(jié)果，機器人能夠?qū)崟r地實現(xiàn)調(diào)整，并做出標記橋底裂縫的動作，使得工作人員快速定位裂縫發(fā)生位置。為了對橋梁實施檢測，將無線圖像的傳輸和控制系統(tǒng)集成在上位機，實現(xiàn)了遠程圖像的采集和存儲。
　　 最后，論文對爬壁機器人的相關(guān)性能在實驗室進行了實驗和測量，并