橋梁纜索檢測機(jī)器人機(jī)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(jìn)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(hù)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(zhǔn)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(jī)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(dāng)務(wù)之急。
　　本文介紹一種

2、新型的橋梁纜索檢測機(jī)器人機(jī)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(jī)器人的設(shè)計指標(biāo)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(jī)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(jī)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(diǎn)，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(jī)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(biāo)和設(shè)計方案，對機(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)時所需的爬升力和附著力，給出了所需夾緊電機(jī)、電動推桿、電磁制動器以及電磁鐵的選型依據(jù)。運(yùn)用SolidWorks三維建模軟件對機(jī)器人進(jìn)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(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(jī)器人的無線遙控。
　　本文所設(shè)計的纜索檢測機(jī)器人已完成樣機(jī)的開發(fā)。實驗室測試及在南寧市蒲廟大橋進(jìn)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(jī)達(dá)到了所提出的設(shè)計指標(biāo)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