文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
管道内表面处理机器人结构设计及运动稳定性研究
姓名:谯正武
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及自动化
指导教师:龚俊
20090401
要摘管道机器人是一种可沿管道内部自动行走,具有一种或多种传感器及操作机程管道的质量检测、焊接、维修等。指出当今管道机器人的研究及使用中存在的主要问题,阐述研究管道内表面处理机器人的意义,并对管道内表面处理机器人系统结构设计提出具体要求。明确本计算驱动力和移动速度。在保证管道机器人牵引力凡的前提下,从结构及本文设计的管道内表面处理机器人,采用三组系列交流伺服电动机与蜗轮蜗杆传动装置,通过控制三组电机顺序协调动作,实现机器人的前进与后退。在管道中运动时的驱动负载受力情况,以及支撑结构适应管径变化的力学调节特最后,在分析影响机器人管内运动稳定性因素的基础上,建立机器人管内受程组的解的问题,,找出机器人在管内运动稳定性的特性。通过本课题的研究,为更关键词:管道机器人;管道内表面处理机器人;结构设计;运动稳定性械缁凳帧⑴缜沟,在操作人员的遥控操作或自动控制下,能够进行一系列管道作业的机一电一仪一体化系统。它常用于石油、化工、核工业、城建等多种工本文首先对管道机器人的国内外科研进展情况进行较为全面和详实的介绍,课题的研究方向。针对课题要求,就管道机器人自适应管径的调节方式,、升降机及丝杠螺母副三种调节方式的总体设计方案,并做详细的静力学分析,且性能上对以上三种机构做对比分析,最终确定管道机器人调节机构设计方案,并借助动力学分析软件进行仿真,找出管道机器人自适应管径的范围。在实现机器人最终运行速度在/那疤嵯拢肞/及软件设计、校核主要的机构,并构建管道机器人虚拟样机,同时研究机器人性。限接触力学模型,并尝试将机器人在管内运动的稳定性转化为矩阵及微分代数方进一步开发管道内表面处理所需的重载作业机器人提供理论基础。硕。貉宦畚
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日期:咯/月作者签名:咖职东弧荆跏“日期:叼年莎月,。日日期:渺夕年莎月夕日兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名:导师签名:■■、
第一章绪论弟一早珀课题研究背景与意义域。管道输送在国民经济中占有极为重要的战略地位,其基本要求是安全、高效。管道一旦发生事故,不仅会造成巨大经济损失,而且对社会和环境也会造成严重年委内瑞拉一条天然气管道发生泄漏,气体爆炸,烧死人;年美国新泽西州的一条管道泄漏,造成火灾,致使怂劳耸苌耍换褂衅渌恍┕胰缍不同程度地发生各种事故,据不完全统计,截至年,我国仅输油管道在近情况密切相关。如图所示,管道投入运行的早期和后期是事故的高发期,特能够对管道进行周期性检测、维护,则使用时间可以延长大约至年№庋就能够为国家及企业节约大量的资金。为防止管道腐蚀穿孔、爆管等造成的恶性事故的发生,我国每年用于管道维修费用达数亿元,且有逐年增加的趋势。由于地下管道的复杂性和受检测、维护手段的制约,管道损伤状况多数不明,往往造管道作为一种输送设备,被广泛应用于石油、天然气、电力、化工等工业领的后果,其直接、间接经济损失巨大近年来,国外曾发生过多次严重的管道事故,引起世人的广泛关注。如,罗斯、巴基斯坦、加拿大和英国等国家的管道发生事故的报道。我国的管道也曾年时间里,共发生大小事故芜怠俊甓ū笔哟┰胶恿鞴芏味狭雅苡吨,污染了环境,停输两天;年由于穿越黄河管段断裂又耗资蛟P藿了复线。管道一旦发生事故会造成资源损失,环境污染,危及安全,影响生产,直接和间接损失巨大,而且事故后的维修费用也非常之高。有关专家研究的数据资料显示了更换一条管道、被动维护和主动维护三种不同安全策略的管道投资情况,见表口4颖砜杉治ぶ涞牟畋鹗鞘分巨大的。因此无论是从安全