全液压驱动管道机器人公理化设计

作     者：房德磊 尚建忠 罗自荣 杨军宏 吴伟 FANG Delei;SHANG Jianzhong;LUO Zirong;YANG Junhong;WU Wei

作者机构：国防科技大学智能科学学院湖南长沙410073 天津科技大学机械工程学院天津300222 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51675522 51675527) 

出 版 物：《国防科技大学学报》 (Journal of National University of Defense Technology)

年 卷 期：2019年第41卷第6期

页      码：63-69,99页

摘      要：随着管道机器人应用领域与任务需求的不断增大,机器人设计中存在的问题日益突出,如输出功能相互耦合、定位精度不高以及复杂环境下可靠性低。针对石油水平井对于管道机器人的特殊应用需求,将公理化设计理论应用到机器人系统设计中,创新设计一种基于挠性支撑结构的全液压驱动管道机器人。概述公理化基本原理与设计过程,对全液压驱动管道机器人进行概念设计,完成设计耦合性分析。确定机器人机械系统与液压系统具体结构组成,并分析其工作机理。应用AMESim软件,对机器人运动原理方案进行仿真分析,结果表明:全液压驱动管道机器人可以实现自动往复运动,牵引力可以达到30 kN,运动速度可以达到0.12 m/s;机器人牵引能力与运动速度可以完成单独调节,从而实现解耦设计。

主 题 词：公理化设计 液压驱动 管道机器人 自动往复 水平井 

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

核心收录：

D　O　I：10.11887/j.cn.201906010

馆 藏 号：203829757...