橋梁纜索檢測機器人機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(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)，因此需定期對其進行例行檢測，為使例行檢測更加便捷，研制用于橋梁纜索檢測的自動化裝備一直受到高度關(guān)注。目前橋梁纜索例行檢測最常見項目為纜索表面保護層的完好情況和纜索的震動擺幅，通常采用人工檢測，不僅成本高、效率低、準確率低且危險性大。因此，研制一種可沿纜索自動爬行的纜索檢測機器人，作為搭載相應(yīng)檢測設(shè)備的平臺，用以完成對纜索的定期檢測任務(wù)已成為當務(wù)之急。
　　本文介紹一種

2、新型的橋梁纜索檢測機器人機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計方案及具體實現(xiàn)方法。在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上提出機器人的設(shè)計指標和設(shè)計方案，在此基礎(chǔ)上提出了一種新型、電驅(qū)式斜拉橋纜索檢測機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，并通過實驗驗證設(shè)計的可行性。該設(shè)計方案的機器人在設(shè)計上采用對稱式框架結(jié)構(gòu)，具有體積小、重量輕、便于裝卸等特點，可實現(xiàn)在變直徑的纜索上作業(yè)，克服了現(xiàn)有纜索檢測機器人自重過大、檢測時卡死以及螺旋式爬行等問題。
　　根據(jù)所提出的設(shè)計指標和設(shè)計方案，對機器

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

4、交互界面、PLC為控制核心、PT2264/2272為無線發(fā)射/接收模塊、繼電器電路為動作驅(qū)動模塊的無線遙控控制系統(tǒng)?？稍?00m距離內(nèi)穩(wěn)定實現(xiàn)對機器人的無線遙控。
　　本文所設(shè)計的纜索檢測機器人已完成樣機的開發(fā)。實驗室測試及在南寧市蒲廟大橋進行的現(xiàn)場應(yīng)用測試的結(jié)果表明，設(shè)計是成功的，所研制的樣機達到了所提出的設(shè)計指標和性能要求，取得了滿意的效果。
　　與本設(shè)計相關(guān)的技術(shù)已申請六項國家專利，其中:三項發(fā)明專利已公告，三項實用新