基于多傳感器信息融合的管道機(jī)器人管內(nèi)通過(guò)性研究.pdf

1、管道機(jī)器人是在特殊環(huán)境下為人類(lèi)提供服務(wù)的一種智能化設(shè)備,隨著管道檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,在役管道的維護(hù)需求為管道機(jī)器人的研究和應(yīng)用提供了廣闊的發(fā)展空間,這領(lǐng)域的研究得到了世界各國(guó)的重視。由于管道環(huán)境特殊,作業(yè)狹窄,并且需要遠(yuǎn)程行走,對(duì)其環(huán)境探測(cè)和行走控制的研究是非常必要的。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,目前管道機(jī)器人技術(shù)得到了迅速發(fā)展,但是從總體技術(shù)來(lái)看,管道機(jī)器人的開(kāi)發(fā)和研制仍然處于發(fā)展階段,其成果主要集中在實(shí)驗(yàn)樣機(jī),距離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還有一段距離。目前

2、管道機(jī)器人的研究大多局限在直管環(huán)境,智能化程度不是很高,在管道中行走不是很穩(wěn)定,特別是在變徑管和彎道中。對(duì)于三輪驅(qū)動(dòng)式管道機(jī)器人,過(guò)彎和越障一直是機(jī)器人行走控制的瓶頸問(wèn)題,本文利用多傳感器信息融合算法和PMAC控制卡對(duì)機(jī)器人在管道的行走控制和管道通過(guò)性進(jìn)行研究。
　　 本文介紹了了管道機(jī)器人和信息融合算法的研究背景和現(xiàn)狀,根據(jù)油氣管道環(huán)境的特點(diǎn),建立了其體系結(jié)構(gòu),采用的管道機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)采用三輪差速驅(qū)動(dòng)方式,經(jīng)過(guò)分析這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)

3、計(jì)既能夠?qū)崿F(xiàn)在管道中平穩(wěn)的行走,又能實(shí)現(xiàn)過(guò)彎和越障。本文所做的工作概括如下:
　　 在介紹了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的基礎(chǔ)上,建立了適合于油氣管道機(jī)器人的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模型,確定了輸入輸出量和模糊規(guī)則,并進(jìn)行了學(xué)習(xí)算子的推導(dǎo),最后對(duì)管道中彎道情形的速度變化進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　 對(duì)圓弧彎道和T型彎道進(jìn)行了描述,分析了機(jī)器人在彎道處的幾何約束和運(yùn)動(dòng)約束,著重介紹了機(jī)器人在T型管的運(yùn)動(dòng)控制和遇到臺(tái)階及障礙物的碰撞檢測(cè)和越障能力,然