大型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備,如起重機、船舶和大型儲油罐等,由于長期工作在惡劣的環(huán)境中,容易出現(xiàn)表面銹蝕、疲勞裂紋、斷裂、變形等現(xiàn)象。這直接影響著整個設(shè)備的安全性和可靠性。目前,設(shè)備使用期內(nèi)的安全巡檢任務(wù)主要依靠人工作業(yè)。這種作業(yè)方式不僅勞動強度大,而且危險性高,所以考慮用爬壁機器人代替人工進行巡檢。大型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備多高達上百米且外表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此需要爬壁機器人具有壁面過渡功能且由人工遙控更為穩(wěn)妥。此外,設(shè)備上存在部分面積較大的外表面,在這樣的壁面上,爬壁機器人采用自主移動方式就可以解放人工。因此,本文從爬壁機器人遠程控制和自主移動這兩方面進行了研究,具體研究如下:(1)爬壁機器人遠程控制系統(tǒng)的設(shè)計。系統(tǒng)采用了以嵌入式微處理器為核心的手持終端和車載控制端的兩級分布式控制,通過射頻模塊傳輸控制指令,通過Wi-Fi模塊傳輸視頻圖像,該圖像一方面幫助操作人員控制機器人行走,另一方面代替人眼檢查設(shè)備缺陷。(2)爬壁機器人自主式移動研究。激光雷達將采集的數(shù)據(jù)傳到樹莓派,通過Cartographer算法對爬壁機器人的工作壁面構(gòu)建地圖。根據(jù)建圖結(jié)果,樹莓派向機器人上的底盤控制器發(fā)出通訊信號來控制機器人運動、避障。...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1Combot結(jié)構(gòu)示意圖

峁棺槌桑?捎萌嶁粵?擁淖允視υ碩??ü?讕么盤??皆誶矯嬪希?繽?-1所示。美國斯坦福大學(xué)[24]基于拉格朗日公式研制了一種磁履帶式多體爬壁機器人，該機器人可以在水平地面和垂直墻壁相交的內(nèi)角上轉(zhuǎn)換其位置，如圖1-2所示。中國計量大學(xué)[25][26]研制了利用扭簧連接的雙履帶式磁吸....

圖1-2磁履帶式多體爬壁機器人Fig.1-2Magneticcrawlermulti-bodywallclimbing

在遇到復(fù)雜的工作環(huán)境時可以在不同壁面間進行切換行走。因此，爬壁機器人具有壁面過渡的功能是非常重要的，需要對其進行研究。（1）多段式結(jié)構(gòu)國內(nèi)外的學(xué)者們大多數(shù)采用雙段式或多段式結(jié)構(gòu)來解決爬壁機器人的壁面過渡問題。韓國首爾國立大學(xué)[23]采用柔性連接的自適應(yīng)運動研制了爬壁機器人Comb....

圖1-3雙履帶過渡結(jié)構(gòu)

）多段式結(jié)構(gòu)國內(nèi)外的學(xué)者們大多數(shù)采用雙段式或多段式結(jié)構(gòu)來解決爬壁機器人的壁面過渡問題。韓國首爾國立大學(xué)[23]采用柔性連接的自適應(yīng)運動研制了爬壁機器人Combot，它由多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)組成，采用柔性連接的自適應(yīng)運動，通過永久磁鐵吸附在墻面上，如圖1-1所示。美國斯坦福大學(xué)[24]基于拉....

圖1-4爬壁機器人三維結(jié)構(gòu)圖

?繽?-2所示。中國計量大學(xué)[25][26]研制了利用扭簧連接的雙履帶式磁吸附爬壁機器人和永磁吸附的可折疊的輪式爬壁機器人，它們分別如圖1-3和1-4所示。北京信息科技大學(xué)[27]研制了一種兩段式的輪足式永磁吸附爬壁機器人，如圖1-5所示。其前端和后端由中間連接支架連接，當(dāng)遇到障....

本文編號：3910809