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(jié)合國家863高技術(shù)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(shù)》，針對微細管道的潛入式無損檢測技術(shù)在應(yīng)用當中的一些技術(shù)難點，如微機器人的位移檢測，空間定位，管道內(nèi)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(nèi)外微機器人檢測技術(shù)的發(fā)展狀況，闡述了本課題研究的背景和意義?！　〉诙?，基于壓電陶瓷的物理特性和微細管道的環(huán)境特點，結(jié)合本實驗室研制

2、的一種新型無損管道檢測機器人，設(shè)計了一種能夠輸出雙向可調(diào)驅(qū)動電壓的微機器人驅(qū)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(qū)動器爬行速度和負載能力的要求。研究了基于尺蠖機構(gòu)的微機器人位移檢測方法，應(yīng)用這種方法大大簡化了位移檢測裝置的機械結(jié)構(gòu)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(jié)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(qū)動和信號處理的方法，設(shè)計了相應(yīng)的處理電路。利用位置敏感器件PSD響應(yīng)

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(zhì)的測量?！　〉谒恼?，針對本實驗室提出的通過對管道內(nèi)壁逐點掃描來獲取管道內(nèi)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(qū)動、控制以及信號處理的方法，設(shè)計了相應(yīng)的處理電路，通過實驗驗證了這種方案的可行性和科學(xué)性。　　第五章，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