双履带式巡检机器人翻越圆管能力分析

对双履带式巡检机器人翻越圆管障碍过程进行了运动规划,考虑机器人越障过程中的几何约束、滑移稳定性条件和倾翻稳定性条件,对机器人翻越圆管障碍的各个阶段进行越障能力的理论分析,为双履带式巡检机器人翻越圆管能力提供理论分析依据;设计了一台双履带式巡检机器人样机,选取直径D=60mm钢制圆管为障碍,对越障模型进行数值仿真分析和实验研究,得到了各阶段的最大高度值,并确定了机器人能成功翻越圆管障碍的最大高度值。     

核电站巡检应急履带机器人越障分析

针对机器人在核电站复杂环境中的地形通过要求,设计了一种具有双摆臂的履带式机器人,通过建立摆臂履带机器人越障性能分析的参数理论模型进行虚拟仿真和理论分析,以低阶梯、高阶梯、楼梯和沟壑等多种障碍物作为分析障碍物,分析了双摆臂履带机器人的系统参数与越障性能的关系。仿真结果表明,设计的双摆臂履带机器人具有较好的越障能力。同时,以机器人模型和理论分析为依据,搭建了双摆臂履带机器人平台及其运动控制系统。     

输电线路巡检机器人越障控制研究

介绍了超高压输电线路巡检机器人越障控制方法。根据巡检作业任务的要求，采用遥控与局部自主控制相结合的方法,实现了巡检机器人沿线行走及跨越障碍的功能。采用基于单目摄像头定位和视觉伺服的方法，实现了巡检机器人的自主越障控制。实验结果表明，该机器人可沿线行走并自主跨越障碍，从而验证了控制系统设计的有效性与合理性。     

薄煤层工作面巡检机器人越障前动力学分析

薄煤层综采工作面空间狭窄,环境恶劣,针对薄煤层综采工作面地形环境,设计了一种四摇臂结构的履带式巡检机器人辅助工人完成日常检修工作。由达朗伯原理和牛顿—欧拉方程,建立了机器人在越障前和越障爬升过程中的动力学模型,分析得到了不同地面摩擦系数和前摇臂倾角对主驱动电机输出力矩的影响规律,该规律可为该结构的机器人越障前的前摇臂倾角动作规划提供参考,同时为驱动电机的合理选型提供理论依据,有利于提高巡检机器人的越障性能。     

输电线路巡检机器人的设计与控制系统研究

文章介绍了一种新型的履带式高压输电线路巡检机器人,阐述了基于递阶控制理论的分级控制系统结构设计和基于规则库模型的专家控制系统控制策略,仿真验证了机器人越障动作过程的正确性。     

面向超容电缆沟巡检的机器人的设计与分析

针对电缆沟电力设备不便于人工巡检的问题,阐述了一种能够适应电缆沟恶劣巡检作业环境的移动机器人,并详细介绍了该机器人机构组成及其功能特点。通过对该机器人进行转向性能和越障过程分析,得到了机器人的原地转向性能、越障关键位姿动力学模型以及质心位置对机器人最大越障高度的影响规律。该机器人能够很好的代替人完成电缆沟日常巡检作业工作,满足电力生产的实际需求。     

新型全地形机器人结构设计及越障分析

进行了一种新型全地形机器人的机械结构设计与越障功能分析。该机器人采用轮履复合式的结构设计,并可根据不同路况的要求实现轮式移动与履带式移动的快速变换以调整其运动状态。分析了该机器人通过斜坡和楼梯的越障过程。最后进行Pro/E仿真和实验,仿真及实验结果表明,该机器人可适应多种复杂路况,且具有良好的越障能力和机动性能。     

一种双臂四轮输电线路巡检机器人的研制

介绍了一种双臂四轮输电线路巡检机器人系统，机器人系统由地面基站和巡检机器人本体组成，地面控制基站和巡检机器人之间采用无线通讯方式，实现数据与图像的无线传输。详细分析了机构构型及结构特点，机器人由前、后手臂及控制箱体三部分组成，每个手臂上均包括行走机构、翻转机构、俯仰机构、夹紧机构及回转机构，并对机器人跨越防震锤和单悬垂金具等障碍物的越障过程进行了详细分析，采用遥控与局部自主相结合的设计思想，设计了机器人的控制系统，并基于Windows软件平台设计了人机交互平台。试验结果表明机器人具有爬坡角度大，越障能力强，行走时保护性好等优点。     

一种履带式机器人设计及其越障分析

针对核工业管道内壁情况的检测,设计了一种六履带四摆臂式移动机器人.该机器人具有越障、跨沟、无线遥控和图像采集等功能.详细介绍了履带式机器人机械结构和控制系统的设计过程,并对制作的机器人进行了越障性能分析和相关实验验证.     

基于ADAMS的救援机器人越障过程分析及仿真

基于复杂环境下对救援机器人运动性能的研究需要,提出了一种具有越障功能的六履带式机器人,阐述了其机构设计及其实现,为检验设计方案的有效性,对机器人攀越台阶的过程进行分析,并运用ADAMS软件进行仿真。通过动画模拟机器人越障的实际过程,验证其越障性能。     

行星履带式越障行走机构的有限元分析

针对目前行走越障机构存在的问题,提出了一种行星履带式越障行走机构,使其具有结构简洁可靠、复杂地形穿越能力强的特点首先在分析总结现有越障碍方案的基础上,改进设计了行星式越障行走机构,用solidworks建立了行星履带式越障行走机构模型,并对行走机构进行有限元分析,验证了本设计原理方案的可行性和结构设计的正确性。     

无配重欠驱动输电线路巡检机器人研究与试验

配重系统、电机及其传动系统是电缆巡检机器人重量的主要组成部分,其结构复杂、整体重量大,人力将其搬至塔上困难。如采用无配重欠驱动设计,可大幅减轻机器人重量。基于这一设计思想,设计了在重力约束的情况下无配重,且仅用一个滚筒电机就能驱动肩、肘、腕三个关节的欠驱动机器人。结合越障机理对机器人的结构状态进行了研究。为了验证设计的合理性,设计了控制系统和主程序结构图,并结合样机进行越障试验。试验结果表明该机器人能在无配重系统的情况下,保持了机体基本平衡;利用欠驱动控制实现了机器人的平稳越障;达到了减轻机器人自重的目的。     

一种机器视觉的灾后救援机器人系统设计

针对灾后现场地形环境复杂且危险性大的特点,提出一种基于机器视觉的灾后救援机器人(RWTT-I)系统。机器人由视觉控制系统、两个相同的可变形双曲柄(parallelogram double crank,PDC)模块和轮履替换(replaceable wheeltrack,RWT)模块组成。每个PDC模块都可以独立的通过变形越过台阶、壕沟等障碍物,RWT模块在驱动力作用下能以轮式和履带式两种运动模式在各种地形环境下运动,通过视觉系统确定障碍物的位置尺寸来控制机器人调整PDC或RWT模块来越障救援。机器人系统成功的进行越障实验,表明了其越障性能能够满足灾后救援机器人的项目要求,具有很大的应用价值和推广意义。     

轮履复合式安保机器人移动系统研究

提出了一种新型轮履复合式安保机器人的移动系统设计方案,该移动系统的轮履复合结构设计是机器人底盘设计的关键。根据不同工况路面的移动要求,在轮履复合机构的作用下,机器人可实现轮式移动和履带式移动的变换以调整其运动姿态。结合典型的爬楼越障运动详细分析了机器人的越障过程,进而分析了该机器人的尺度综合。最后进行样机试验,试验结果表明该机器人的轮履复合式移动底盘具有很高的机动性和较强的越障性,且可适应多种复杂路况。     

可爬楼梯载人巡检车系统设计

针对电力隧道巡检过程中,部分工作可由巡检机器人取代,但是较多的特殊情况仍需人工巡检的问题,为减轻工人劳动强度,开发了一种适合隧道环境的可载人巡检车,既满足巡检人员巡检过程中代步需求,还要具有携带工具箱攀爬楼梯的功能。根据使用条件的复杂性需求,设计了巡检车的平路行走机构及楼梯攀爬机构,并构建了适合此结构的控制系统。利用SolidWorks软件对结构设计方案进行三维动态模拟,使用有限元分析软件ANSYS对巡检车的车架做了轻量设计和安全校核,验证了该设计结构的合理性。最后进行了样机制作和试验测试,试验表明该样机行进效率高、越障性能强,对电力隧道类似非结构化复杂环境有较强的适应性。     

高压输电线路清杂物机器人清除机构设计及其控制系统

设计一种可以为高压输电线路清除杂物的机器人,其主体包括机械机构和控制系统。根据高压输电线路清除杂物作业需求,设计了清除杂物机器人的机械机构。由于清除机构机械自由度高、整体质量大,给机器人越障带来困难。采用欠驱动的设计思想,对清除机构进行优化设计,以减少驱动电动机个数,达到机器人整体质量下降的目的,为缓解机器人越障困难提供方法。根据清除杂物控制要求,对机器人控制系统的软件、硬件进行设计,利用S3C6410单片机对机器人清除机构进行试验,试验结果符合设计要求。     

磁悬浮巡检机器人越障结构设计及仿真

针对目前设计的架空高压巡检机器人越障步骤多,跨越障碍运行不稳定问题,提出一种基于磁悬浮运行方式的机械机构,该机构越障步骤少,越障过程平稳,可跨越间隔棒、防震锤和直线夹等障碍。该开合机构利用丝杆螺母实现机器人主体的张合运动,从而实现越障。对该机构进行运动学分析,验证了此设计的理论可行性;建立了巡检机器人的三维模型及障碍物模型,运用Solidworks Motion插件对巡检机器人越障进行仿真分析,并对越障机构的机械结构进行优化,通过对越障机构末端执行件弯连杆的速度与加速度曲线图分析,显示该越障机构可以较好地越过障碍。     

一种新型三臂式巡线机器人设计

为了保证输电线路的安全稳定运行,需要定期对其进行巡检,针对具有防震锤、悬垂线夹、耐张线夹、带有转弯跳线杆塔的复杂的高压输电线路目前没有应用于实际线路的巡检机器人的问题,设计了一种新型的、具有多种方式越障的三臂机器人。该机器人由旋转副、移动副、行走刹车于一体的前臂与2个具有刹车功能和旋转副的异位随动后臂构成,通过前后臂的配合实现越障巡检的能力。然后针对具有防震锤、悬垂线夹等障碍的输电线路,详细设计了机器人的越障方法,最后建立了巡检机器人的仿真运动模型,通过仿真分析,验证其避障过程,结果表明该机器人机构设计合理、避障样式多样化及越障过程简洁化,因此该机器人具有很好的环境适应性,在保证速度的同时能够安全稳定运行。     

一种关节式轮履混合机器人的设计与运动分析

针对移动机器人在发展中存在的问题,综合轮式、履带式等不同移动机构的特点,设计了一种关节式轮履混合机器人,详细分析了其机械结构。该机器人具有多种运动模式,根据运动环境的不同,可以在纯轮式运动与纯履带式运动间切换。基于齐次坐标变换矩阵分析了机器人的质心稳定性与越障性能,建立了其质心方程与越障方程。实验证明,这种机器人能够充分发挥轮式运动与履带运动的优点,机动灵活,速度快,并且具有很强的地形适应能力和越障能力。     

液压摆臂履带可变形机器人的设计

履带机器人在行驶过程中,由于越障需要,会产生变形,导致履带过松或过紧.针对这一问题,将椭圆定理应用于履带机器人的结构构型,设计了液压摆臂履带可变形机器人.在设计中,引入液压可伸缩式后摆臂,基于摆臂角度由控制系统控制活塞杆,使履带长度保持不变且能持续张紧,提高了机器人的越障性能.建立各种典型地形的数学模型,对液压摆臂履带可变形机器人的越障动作进行步态规划,确定关键步态及关键点,并对液压摆臂进行力学分析,由此验证液压摆臂履带可变形机器人在各种地形中的越障性能.