管道爬行機器人機構(gòu)設計及動力學分析.pdf

1、管道的探測和維護任務中，由于其工作條件的特殊，對機器人的使用要求越來越迫切。管道機器人既能夠大大減少人力，又能夠提高工作效率，因而有著廣泛的應用前景，故成為世界各國研究的課題。本文通過運動和動力綜合提出了一種新型步行式管道機器人的機構(gòu)，并對其的運動特性做了全面的運動分析和動力學研究，證明了其運用的可能性，為管道機器人的新型本體機構(gòu)開發(fā)利用提供基礎的理論。
　　本文是在查閱了國內(nèi)外大量關(guān)于管道機器人機構(gòu)的文獻后，結(jié)合機構(gòu)學和仿生學原

2、理，以單自由度的連桿機構(gòu)作為設計目標，通過機構(gòu)變異及組合綜合出了管道機器人的本體機構(gòu)，完成機構(gòu)的型及尺度綜合。其創(chuàng)新點在于巧妙地將爬行機構(gòu)、自鎖機構(gòu)和防逆機構(gòu)三者相互組合，實現(xiàn)機器人在單自由度下的雙向自鎖和移動的功能，不但能夠完成管道機器人的基本功能，且結(jié)構(gòu)緊湊、控制簡單。在其機構(gòu)的尺度綜合中充分考慮西氣東輸管道這樣的背景，做到了質(zhì)量輕盈，成本低廉。
　　在其運動分析中，其方法是使用傅里葉級數(shù)的前幾項來逼近連桿機構(gòu)運動函數(shù)，其傅里