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文檔簡介
1、受應(yīng)用環(huán)境及工作空間限制,工人無法直接對煤氣管道進(jìn)行檢修維護(hù)作業(yè),管道容易發(fā)生腐蝕、破壞,一旦煤氣泄露將會帶來生命財(cái)產(chǎn)損失及環(huán)境污染等為題。
作為管內(nèi)智能移動(dòng)的平臺,管內(nèi)機(jī)器人可攜帶各種傳感器、檢測儀器和維修裝置,定期對管道進(jìn)行檢修與維護(hù)工作,延長管道使用壽命,具有良好的應(yīng)用前景。
本文在深入分析管內(nèi)機(jī)器人國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及工作原理基礎(chǔ)上,應(yīng)用虛擬樣機(jī)仿真技術(shù)及可靠性工程理論,完成了機(jī)器人驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)、研究與分析工作
2、。
根據(jù)機(jī)器人性能指標(biāo)要求,對機(jī)器人驅(qū)動(dòng)單元與檢測單元進(jìn)行了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。在查閱相關(guān)文獻(xiàn)及分析現(xiàn)有機(jī)器人基礎(chǔ)上,結(jié)合具體管道環(huán)境及檢測作業(yè)要求,確定了輪式驅(qū)動(dòng)及無纜作業(yè)方式,設(shè)計(jì)了彈簧——絲杠螺母副混合預(yù)緊變徑機(jī)構(gòu)、彈簧緩沖機(jī)構(gòu)及行走機(jī)構(gòu),使機(jī)器人具備環(huán)境自適應(yīng)性,避免了剛性沖擊,可應(yīng)用于內(nèi)徑為Φ270mm~Φ380mm的煤氣管道。
設(shè)計(jì)采用了差速轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)方式,使機(jī)器人具備主動(dòng)轉(zhuǎn)向能力。對絲杠螺母副進(jìn)行了力學(xué)特性分析,并
3、得出其工作特性曲線。建立了管道約束方程,對機(jī)器人在管內(nèi)運(yùn)行時(shí)的運(yùn)動(dòng)特性及力學(xué)特性進(jìn)行了分析研究,分析并討論了機(jī)器人在管內(nèi)運(yùn)行時(shí)受到的各種阻力,結(jié)果表明牽引力滿足要求。
運(yùn)用Pro/E建立了機(jī)器人驅(qū)動(dòng)單元三維樣機(jī)圖,通過接口模塊 Mechanism/Pro實(shí)現(xiàn)了對機(jī)器人驅(qū)動(dòng)單元在管內(nèi)的基于Pro/E與ADAMS的聯(lián)合動(dòng)力學(xué)仿真,得出驅(qū)動(dòng)輪直徑與機(jī)器人牽引力、彈簧預(yù)緊力與牽引力等關(guān)系曲線,實(shí)現(xiàn)了彈簧預(yù)緊力、彈簧剛度系數(shù)、絲杠導(dǎo)程等
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