文档介绍：捅要本课题是为实现对小管径管道的安全检测而提出的,同时也作为非逐点扫描方法检测管道所遇到的难点和检测不准确性的一种弥补,进而利用现行条件下国内外迅猛发展的机器视觉技术,对传统的管道进行无损检测,能够充分利用机器详实的介绍,从而能够看出本课题的研究重要性和研究方向,做好自己的定位,同时给出了自己对管道机器人的未来发展方向的展望和现代管道机器人在研发然后,介绍机器人整体结构方案设计,这里主要为实现整个系统的功能要求,对光机电系统构成部分进行分析和构建说明。之后,主要从力学运动学分析的角度对机器人移动机构进行分析与设计,并给出了设计结果。其次,在机器人运动驱动控制分析与设计部分,主要搭建了一个基于最厉,自己利用现有的算法编制了图像处理软件,并且从图像处理的基本理法进行应用,从而对管道机器人所采集的管道自然腐蚀缺陷进行了处理,得到了本课题抛开传统的大管径管道检测的机器人模型,而追求设计简单、小型化、适用化,而且在控制上和图像接口卡上都引入了馕N蠢吹氖凳背翟匚⑿视觉和人悄芊矫娴挠攀疲怨艿赖陌踩宰鲆恍┯幸庖宓难芯抗ぷ鳌本论文首先对现代管道检测机器人的国内外科研进展情况进行较为全面和和产品化中所遇到问题的解决方法。的控制平台,自制了电机驱动卡和控制卡,并开发了相应的软件,对已开发的驱动卡、控制卡进行了硬件测试,测试结果表明硬件电路合理,这为进一步工作打下了基础。论出发,将现代的图像分析方法如图像的各种变换、图像的增强、图像分割等方较为理想的处理结果,为后期的图像识别和管道内壁缺陷的判定积累了经验。机器人系统奠定了基础。丶蔧:管道机器人,功率驱动,电机控制,琍,图像处理摘要
:.’,琺,,.,琲,,琓瑃瑆,,,,.瑃瑆琣珼,琺琲
第一章绪论引言管道机器人的特点年代以来,石油、化工.、天然气及核阂档炔笛杆俜⒄梗髦止艿雷为一种重要的物料输送设施,得到了广泛应用。由于腐蚀、重压等作用,管道不可避免地会出现裂纹、漏孔等现象,而管道所处的环境往往是入们不易或不能直接接触的。因此,对管道的检测和维护,成了工业生产中的一道难题。传统的管道检测方法有全面挖掘法、随机抽样法和低撤ǎ庑┓椒ň嬖诠こ量大、准确率低等缺点俊随着计算机、自动化、集成制造技术的蓬勃发展,机器人作为~种能够进行编程并在自动控制下执行某些操作和移动作业任务的机械装置登上了历史的舞机器人的发展势必带来其愈加广泛的应用,如用于航空航天、水下作业、极端危险场所绾说缯尽⒒鹪帧⒌卣鹣殖〉、工业生产、军事、医疗、日常生活直至娱乐等领域,所用的机器人名目繁多、应有尽有、不胜枚举。一种特种机器人⋯管道机器人正是在机器人技术的飞速发展中的一个应用,携带一种或多种传感器及操作机械缁凳帧⑴缜埂⒑盖,在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下,进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统【。目前国内外管道机器人的研究成果已经很多,可是在微小管道、特殊管道绫径管道、带有凸艿墓艿进行检测、维修还刚起步,但是由于该类管道在各个领域的广泛应用,因此研发该类机器人极具吸引力。进行运动,这为管道机器人提出了一种严格的运行环境。管道机器人和通常的工业机器人的组成原理基本相同,一般包括感知环境的传感器,运动的驱动和执行部件,以及控制机器人的各种接口卡和计算机及其数据处理卡。传感器是机器人采集数据数据的主要部件,常见的管道机器人一般采用感应式传感器辛鞔ǜ器蚴泳醮ǜ衅鳎比桓莶煌哪康目刹捎貌煌拇ǜ衅鳎饫锇ú杉度数据的温度传感器。压力传感器,湿度传感器等等。驱动和执行部件根据被检测管道尺寸的不同而采取不同的驱动方式和执行方式,例如对于大管径的管道利用电机来驱动用传统的轮式传动和执行机构即可以了,而对于较为细的管径的管道可以采用电磁驱动或形状记忆台金进行驱动,当然这种机器人在管道中运动设计与传统的不一样,但对于细小管道却是一种行之有效的方法。对于在实例。在众多的机器人中ひ祷魅恕⑺禄魅恕⑻ǹ栈魅恕⑴辣诨魅恕诊断机器人、娱乐机器人等艿阑魅耸且恢挚裳毓艿滥诓炕蛲獠孔远凶摺在不同管径不同材质及不同曲率条件下形成的圆柱形空间内沿管道内外壁台。.
丑虱妊重日通匹耍——国内外管道机器人的研究状况国外的研究状况管道中运动的机器人蘼凼锹质焦龆幕故侨涠降的采集数据的处理和运传感器有不同的数学模型,当然也就有不同的处理算法。总之,构成整个管道机器人的软、硬件系统在计算机的控制下具有了智能性,手段,使得管道这种难于检测的对象的安全监控得以很好的解决。管道机器人的典型功能有⋯:艿朗┕ぁ沧肮讨械墓苣谕庵柿考觳猓艿朗褂霉讨械墓苈繁砻婕肮懿哪诓康墓收险锒希绫砻嫫屏选⒏蚀和焊缝质量情况;⑵⒋胖律焖跚⒌绱抛;磺取9艿阑魅税凑涨就机器人本身来说,国内外的发展是非常迅猛的,年世界机器人销售额估计为亿美元,而从年代末到年底世界各年累计销售机器人数约为ǎ绕涫腔魅说男阅茉嚼丛教逑