城市排水管道是現(xiàn)代城市必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施,是城市排污去垢的主要方式,但是城市排水管道常常發(fā)生堵塞。國內(nèi)排水管道在發(fā)生堵塞時(shí),常常采用人工清淤和疏通,而排水管道內(nèi)充滿污水和大量的有害氣體,對(duì)管道清理工人的身體傷害極大,所以設(shè)計(jì)一種用于城市排水管道的檢測(cè)、清淤和穿纜的管道機(jī)器人就具有重要的意義。本文介紹了國內(nèi)排水管道機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了各類管道機(jī)器人的技術(shù)特點(diǎn),在充分結(jié)合課題要求和參考國內(nèi)外相關(guān)的技術(shù)的情況下,提出了排水管道機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)方案。管道機(jī)器人采用可重構(gòu)模塊化設(shè)計(jì),各模塊之間可以自由重構(gòu)成不同的構(gòu)型。模塊間使用自調(diào)節(jié)裝置連接,能適應(yīng)不同管徑的排水管道。由于管道機(jī)器人采用可重構(gòu)式設(shè)計(jì),其可以根據(jù)任務(wù)和環(huán)境的變化而改變其構(gòu)型。左右履帶模塊由完整的驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、行進(jìn)裝置和控制裝置組成,可以作為單模塊機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的檢測(cè)功能。左右模塊對(duì)接可以重構(gòu)成雙模塊機(jī)器人,雙模塊機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)穿纜、檢測(cè)功能。左右箱體可以通過自調(diào)節(jié)裝置與中間箱體連接,形成三模塊機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的穿纜、檢測(cè)和清淤功能。三模塊機(jī)器人可以通過自調(diào)節(jié)裝置實(shí)現(xiàn)±30°傾角的調(diào)節(jié)。管道機(jī)器人通過重構(gòu)裝置,可以對(duì)2... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

T66機(jī)器人

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.1T66機(jī)器人圖1.2“L”管機(jī)器人自調(diào)節(jié)管道機(jī)器人是指可以通過調(diào)節(jié)本體的結(jié)構(gòu)，改變機(jī)器人的尺寸，自動(dòng)適應(yīng)管徑變化的機(jī)器人，機(jī)器人自適應(yīng)裝置也稱為變徑機(jī)構(gòu)，自調(diào)節(jié)機(jī)器適用性比車型式機(jī)器人強(qiáng)。上海交通大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明一種可以自調(diào)節(jié)的管道機(jī)器人，該機(jī)器人主要用于管道的驗(yàn)收和檢測(cè)。如圖1.3所示，機(jī)器人有三組行進(jìn)鏈輪，鏈輪通過平面四桿機(jī)構(gòu)與機(jī)器人本體連接，機(jī)器人可由變形電機(jī)驅(qū)動(dòng)三組四桿機(jī)構(gòu)發(fā)生變形，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自調(diào)節(jié),試驗(yàn)樣機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，但是不具備轉(zhuǎn)向能力，只能適用于直管道，功能單一[12]。韓國S.Roh教授與其團(tuán)隊(duì)成功研制了MRINSPECT輪式自調(diào)節(jié)管道機(jī)器人，如圖1.4所示，MRINSPECT系列管道機(jī)器人采有三組車輪作為行進(jìn)方式，機(jī)器人采用有纜傳輸，由一根高強(qiáng)度抗拉的電纜傳輸能源和通信[13]。MRINSPECT機(jī)器人的支撐輪與本體之間由彈性材料連接，當(dāng)管徑變化時(shí)，可以改變壓縮機(jī)器人彈性材料的壓縮量來改變機(jī)器人的直徑，自動(dòng)適應(yīng)不同管徑的管道，但是機(jī)器人適應(yīng)管徑的范圍較小，適用性較小，并且由于電機(jī)輸出功率小，機(jī)器人工作半徑非常校圖1.3單電機(jī)全驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)樣機(jī)圖1.4MRINSPECT機(jī)器人1.3.2履帶式管道機(jī)器人履帶是在輪式延伸發(fā)展而來的，履帶式管道機(jī)器人采用履帶作為行進(jìn)方式，履帶與支撐面的接觸面積大，產(chǎn)生的附著力很大，具有輪式機(jī)器人無法比擬的越障性能[14]。但履帶機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)臃腫復(fù)雜，還需要安裝張緊機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致機(jī)器人的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。履帶機(jī)器人尺寸一般比輪式機(jī)器人要大，一般不適用于管徑較小的管道，適用范圍比輪式機(jī)

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.1T66機(jī)器人圖1.2“L”管機(jī)器人自調(diào)節(jié)管道機(jī)器人是指可以通過調(diào)節(jié)本體的結(jié)構(gòu)，改變機(jī)器人的尺寸，自動(dòng)適應(yīng)管徑變化的機(jī)器人，機(jī)器人自適應(yīng)裝置也稱為變徑機(jī)構(gòu)，自調(diào)節(jié)機(jī)器適用性比車型式機(jī)器人強(qiáng)。上海交通大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明一種可以自調(diào)節(jié)的管道機(jī)器人，該機(jī)器人主要用于管道的驗(yàn)收和檢測(cè)。如圖1.3所示，機(jī)器人有三組行進(jìn)鏈輪，鏈輪通過平面四桿機(jī)構(gòu)與機(jī)器人本體連接，機(jī)器人可由變形電機(jī)驅(qū)動(dòng)三組四桿機(jī)構(gòu)發(fā)生變形，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自調(diào)節(jié),試驗(yàn)樣機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，但是不具備轉(zhuǎn)向能力，只能適用于直管道，功能單一[12]。韓國S.Roh教授與其團(tuán)隊(duì)成功研制了MRINSPECT輪式自調(diào)節(jié)管道機(jī)器人，如圖1.4所示，MRINSPECT系列管道機(jī)器人采有三組車輪作為行進(jìn)方式，機(jī)器人采用有纜傳輸，由一根高強(qiáng)度抗拉的電纜傳輸能源和通信[13]。MRINSPECT機(jī)器人的支撐輪與本體之間由彈性材料連接，當(dāng)管徑變化時(shí)，可以改變壓縮機(jī)器人彈性材料的壓縮量來改變機(jī)器人的直徑，自動(dòng)適應(yīng)不同管徑的管道，但是機(jī)器人適應(yīng)管徑的范圍較小，適用性較小，并且由于電機(jī)輸出功率小，機(jī)器人工作半徑非常校圖1.3單電機(jī)全驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)樣機(jī)圖1.4MRINSPECT機(jī)器人1.3.2履帶式管道機(jī)器人履帶是在輪式延伸發(fā)展而來的，履帶式管道機(jī)器人采用履帶作為行進(jìn)方式，履帶與支撐面的接觸面積大，產(chǎn)生的附著力很大，具有輪式機(jī)器人無法比擬的越障性能[14]。但履帶機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)臃腫復(fù)雜，還需要安裝張緊機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致機(jī)器人的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。履帶機(jī)器人尺寸一般比輪式機(jī)器人要大，一般不適用于管徑較小的管道，適用范圍比輪式機(jī)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3045057