橋梁纜索檢測(cè)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、纜索是斜拉橋的主要受力構(gòu)件之一，纜索的狀態(tài)與橋梁的安全密切相關(guān)，因此需定期對(duì)其進(jìn)行例行檢測(cè)，為使例行檢測(cè)更加便捷，研制用于橋梁纜索檢測(cè)的自動(dòng)化裝備一直受到高度關(guān)注。目前橋梁纜索例行檢測(cè)最常見項(xiàng)目為纜索表面保護(hù)層的完好情況和纜索的震動(dòng)擺幅，通常采用人工檢測(cè)，不僅成本高、效率低、準(zhǔn)確率低且危險(xiǎn)性大。因此，研制一種可沿纜索自動(dòng)爬行的纜索檢測(cè)機(jī)器人，作為搭載相應(yīng)檢測(cè)設(shè)備的平臺(tái)，用以完成對(duì)纜索的定期檢測(cè)任務(wù)已成為當(dāng)務(wù)之急。
　　本文介紹一種

2、新型的橋梁纜索檢測(cè)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案及具體實(shí)現(xiàn)方法。在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上提出機(jī)器人的設(shè)計(jì)指標(biāo)和設(shè)計(jì)方案，在此基礎(chǔ)上提出了一種新型、電驅(qū)式斜拉橋纜索檢測(cè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性。該設(shè)計(jì)方案的機(jī)器人在設(shè)計(jì)上采用對(duì)稱式框架結(jié)構(gòu)，具有體積小、重量輕、便于裝卸等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)在變直徑的纜索上作業(yè)，克服了現(xiàn)有纜索檢測(cè)機(jī)器人自重過(guò)大、檢測(cè)時(shí)卡死以及螺旋式爬行等問(wèn)題。
　　根據(jù)所提出的設(shè)計(jì)指標(biāo)和設(shè)計(jì)方案，對(duì)機(jī)器

3、人的整體機(jī)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析，確定了其在纜索上作業(yè)時(shí)所需的爬升力和附著力，給出了所需夾緊電機(jī)、電動(dòng)推桿、電磁制動(dòng)器以及電磁鐵的選型依據(jù)。運(yùn)用SolidWorks三維建模軟件對(duì)機(jī)器人進(jìn)行三維建模，最終確定各零部件設(shè)計(jì)的合理性。
　　在確定整體結(jié)構(gòu)的可行性、合理性的基礎(chǔ)上，完成整機(jī)全套機(jī)械零件圖紙制作，定制所需配件及自行完成部分零部件的加工，完成機(jī)器人樣機(jī)的裝配及調(diào)試。
　　根據(jù)本機(jī)器人作業(yè)的特殊環(huán)境，成功設(shè)計(jì)開發(fā)出了以觸摸屏為人機(jī)

4、交互界面、PLC為控制核心、PT2264/2272為無(wú)線發(fā)射/接收模塊、繼電器電路為動(dòng)作驅(qū)動(dòng)模塊的無(wú)線遙控控制系統(tǒng)?？稍?00m距離內(nèi)穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的無(wú)線遙控。
　　本文所設(shè)計(jì)的纜索檢測(cè)機(jī)器人已完成樣機(jī)的開發(fā)。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試及在南寧市蒲廟大橋進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用測(cè)試的結(jié)果表明，設(shè)計(jì)是成功的，所研制的樣機(jī)達(dá)到了所提出的設(shè)計(jì)指標(biāo)和性能要求，取得了滿意的效果。
　　與本設(shè)計(jì)相關(guān)的技術(shù)已申請(qǐng)六項(xiàng)國(guó)家專利，其中:三項(xiàng)發(fā)明專利已公告，三項(xiàng)實(shí)用新