空間曲線形微細管道檢測機器人測控系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文結合國家863高技術發(fā)展計劃項目(2001AA423130)《空間曲線形微細深孔和管路的潛入式無損檢測與三維重建技術》，針對微細管道的潛入式無損檢測技術在應用當中的一些技術難點，如微機器人的位移檢測，空間定位，管道內輪廓的形貌檢測等方面進行了研究，并取得了一些階段性的成果。　　本文的第一章概括了國內外微機器人檢測技術的發(fā)展狀況，闡述了本課題研究的背景和意義?！　〉诙拢趬弘娞沾傻奈锢硖匦院臀⒓毠艿赖沫h(huán)境特點，結合本實驗室研制

2、的一種新型無損管道檢測機器人，設計了一種能夠輸出雙向可調驅動電壓的微機器人驅動、控制電路，很好地滿足了微機器人管道檢測系統(tǒng)對微機器人驅動器爬行速度和負載能力的要求。研究了基于尺蠖機構的微機器人位移檢測方法，應用這種方法大大簡化了位移檢測裝置的機械結構和控制電路，實現(xiàn)了在微小空間中對微機器人的位移檢測。　　第三章，結合本實驗室研制的一種新型曲率檢測裝置，研究了其控制、驅動和信號處理的方法，設計了相應的處理電路。利用位置敏感器件PSD響應

3、速度快，分辨率高，處理電路相對簡單等特點實現(xiàn)了對三維管道中心線幾何性質的測量。　　第四章，針對本實驗室提出的通過對管道內壁逐點掃描來獲取管道內表面幾何特征數(shù)據(jù)的空間曲線型微細管道檢測方案，研究了基于該種方案的檢測裝置的驅動、控制以及信號處理的方法，設計了相應的處理電路，通過實驗驗證了這種方案的可行性和科學性?！　〉谖逭?，在整個微機器人測控系統(tǒng)研制過程中，為了保證檢測的精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，分析了可能存在的噪聲和干擾，并從布線，元器件的