具有差动运动功能的管道机器人设计与分析

摘要：

研制一种具有差动运动功能的环境自适应轮式管道机器人——三轴差动式管道机器人,该机器人在通过弯管时可根据管道环境利用三轴差动机构自动调节各驱动轮的转速,从而提高机器人通过弯管时的运动柔顺性.为分析三轴差动式管道机器人的运行状况,通过建立机器人在弯管内运行的精确位姿模型,求得机器人驱动轮轮心以及驱动轮与管壁接触点的位置；以位姿模型为基础对机器人各驱动轮的速度进行分析,得到机器人过弯管时各驱动轮的理论速比关系.对机器人驱动轮与管壁的正压力进行分析,并建立机器人的牵引力模型.搭建管道试验环境进行机器人的差速试验和牵引力试验,测试值与理论分析基本一致,说明三轴差动式管道机器人具有良好的弯管通过性能,适合于在工程管道中应用.

关键词：管道机器人、三轴差动机构、位姿分析、环境自适应

所属期刊栏目：47

分类号：TP24(自动化技术及设备)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划,2006AA04Z236;机器人技术与系统国家重点实验室自主研究课题SKLRS200802C;高等学校学科创新引智计划B07018

在线出版日期：2011-12-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1-8