履带式管道机器人设计及仿真研究

作     者：费振佳 张继忠 张磊 王潇 卢群 FEI Zhenjia;ZHANG Jizhong;ZHANG Lei;WANG Xiao;LU Qun

作者机构：青岛大学机电工程学院山东青岛266071 中国海洋大学工程学院山东青岛266100 

出 版 物：《青岛大学学报（工程技术版）》 (Journal of Qingdao University(Engineering & Technology Edition))

年 卷 期：2016年第31卷第2期

页      码：37-42页

摘      要：针对现有管道机器人越障能力差、机械结构复杂、不便于控制操作和适应管径尺寸单一等诸多问题,本文设计了一款具有主动适应功能的履带式管道机器人。利用SolidWorks软件对该机器人进行三维数字化设计,建立了三维模型,并将该机器人模型导入Adams中,建立仿真模型。仿真结果表明,当倾斜度为0°,姿态角在0～360°范围变化,管径在200～300mm范围内变化时,随着姿态角的变大,单个履带轮所需螺旋机构驱动力呈现抛物线形曲线变化,最小值为255.22N,最大值为296.89N,经过理论计算,当管径和倾斜度固定不变,不管姿态角如何变化,螺旋机构轴向总驱动力都是828.17N,不会发生变化。但随着管径的增大,螺旋机构轴向总驱动力会逐渐减小,最大值为939.23N,最小值为494.25N,这是因为管径变大,主动曲柄与管道轴向夹角随之变大,虽然径向方向支撑力变大,但轴向方向分力减小的更多,所以合力总体减小。该研究数据结果为其以后的实验研究奠定了理论基础。

主 题 词：履带式 管道机器人 主动适应 仿真 动力学分析 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.13306/j.1006-9798.2016.02.007

馆 藏 号：203172500...