無(wú)纜鏈?zhǔn)焦軆?nèi)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)單元特性分析與研究.pdf

1、受應(yīng)用環(huán)境及工作空間限制，工人無(wú)法直接對(duì)煤氣管道進(jìn)行檢修維護(hù)作業(yè)，管道容易發(fā)生腐蝕、破壞，一旦煤氣泄露將會(huì)帶來(lái)生命財(cái)產(chǎn)損失及環(huán)境污染等為題。
　　作為管內(nèi)智能移動(dòng)的平臺(tái)，管內(nèi)機(jī)器人可攜帶各種傳感器、檢測(cè)儀器和維修裝置，定期對(duì)管道進(jìn)行檢修與維護(hù)工作，延長(zhǎng)管道使用壽命，具有良好的應(yīng)用前景。
　　本文在深入分析管內(nèi)機(jī)器人國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及工作原理基礎(chǔ)上，應(yīng)用虛擬樣機(jī)仿真技術(shù)及可靠性工程理論，完成了機(jī)器人驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)、研究與分析工作

2、。
　　根據(jù)機(jī)器人性能指標(biāo)要求，對(duì)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)單元與檢測(cè)單元進(jìn)行了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。在查閱相關(guān)文獻(xiàn)及分析現(xiàn)有機(jī)器人基礎(chǔ)上，結(jié)合具體管道環(huán)境及檢測(cè)作業(yè)要求，確定了輪式驅(qū)動(dòng)及無(wú)纜作業(yè)方式，設(shè)計(jì)了彈簧——絲杠螺母副混合預(yù)緊變徑機(jī)構(gòu)、彈簧緩沖機(jī)構(gòu)及行走機(jī)構(gòu)，使機(jī)器人具備環(huán)境自適應(yīng)性,避免了剛性沖擊，可應(yīng)用于內(nèi)徑為Φ270mm~Φ380mm的煤氣管道。
　　設(shè)計(jì)采用了差速轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)方式，使機(jī)器人具備主動(dòng)轉(zhuǎn)向能力。對(duì)絲杠螺母副進(jìn)行了力學(xué)特性分析，并

3、得出其工作特性曲線。建立了管道約束方程，對(duì)機(jī)器人在管內(nèi)運(yùn)行時(shí)的運(yùn)動(dòng)特性及力學(xué)特性進(jìn)行了分析研究，分析并討論了機(jī)器人在管內(nèi)運(yùn)行時(shí)受到的各種阻力，結(jié)果表明牽引力滿足要求。
　　運(yùn)用Pro/E建立了機(jī)器人驅(qū)動(dòng)單元三維樣機(jī)圖，通過(guò)接口模塊 Mechanism/Pro實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)單元在管內(nèi)的基于Pro/E與ADAMS的聯(lián)合動(dòng)力學(xué)仿真，得出驅(qū)動(dòng)輪直徑與機(jī)器人牽引力、彈簧預(yù)緊力與牽引力等關(guān)系曲線，實(shí)現(xiàn)了彈簧預(yù)緊力、彈簧剛度系數(shù)、絲杠導(dǎo)程等