摘要：为了提高管道机器人的装载能力、运行速度并使机器人具有感知其自身位移的能力,研制了一种基于钹形压电驱动器和光学导航技术的微型管道机器人.设计了基于Φ8 mm钹形压电驱动器的管道机器人装载机构,建立了该装载机构的动力学模型,并分别用有限元法分析和实验验证了该动力学模型.采用基于快速图像获取和图像处理技术的光学导航芯片,设计了机器人自身位移检测单元.实验结果表明,该机器人装载机构负载可达自身重量的4倍,最大速度达41.7 mm/s,自身位移检测单元能检测机器人在管道内的直线和旋转运动位移,检测精度为0.3%.

摘要：针对火力发电厂110 MW冷凝器蒸汽回流回路等微型管道的检测和维护问题,研制了一种具备柔性传动能力的气压驱动微型管道机器人,设计了柔性动力传输系统,实现了机器人的驱动源外置和动力的柔性长距离传输。建立了微型管道机器人在直线管道、弯曲管道的运动学分析和驱动力分析模型,为驱动力外置提供了控制依据。在管径为70 mm的复合管道的实验研究表明:该气压驱动微型管道机器人在柔性软轴的作用下,可以有效地获得来自外置动力源的驱动力,能够实现在具有任意曲率半径的微型管道内部行走。

摘要：针对现有微型管道机器人多为结构复杂,应用领域较窄等现状,力求以结构简单、设计方便的机构来实现复杂运动为设计主线,综合蠕动式管道机器人适应性强,张紧式机器人运行平稳等优点,以及目前逐步成熟的功重比高的微型电机技术,设计了一种新型的微型步进电机驱动的蠕动-张紧式微型管道机器人.并对管道机器人进行了运动学和动力学分析以及虚拟样机仿真,验证了其运动可行性.

摘要：微型管道机器人是一种适合小口径管内移动作业的微型机器人,其移动机构是机器人研究领域重要的研究内容之一。介绍了直进轮式微型管道机器人行走机构的设计。提出了管道内受限微机器人的动力学模型,并分析了微型管道机器人的动力学稳定性。该移动机构具有结构紧凑,驱动效率高,安装方便,工作可靠,成本较低的特点。

摘要：针对微小弯曲管道中障碍难以清除的问题,设计了适用于直径在(12~25)mm的微型管道柔性清障机器人,采用微型步进电机驱动与蠕动结构结合方式,实现机器人在微小管道中蠕动运动。在介绍管道机器人原理和结构基础上,对机器人进行了力学特性分析,其负载能力可达13.4N,并对前后柔性支撑结构进行了有限元分析,验证了柔性支撑结构的可靠性。以ADAMS对管道机器人进行虚拟样机建模和仿真,研究结果表明该机器人可通过内径为12mm的弯曲管道。

摘要：微型管道机器人广泛应用于工业检测、工业维修、医学等领域。其移动结构及电驱动技术具有较高的实用价值和学术意义。采用螺旋轮式结构设计了一种微型管道机器人,其原理简单、结构紧凑、控制方便,首先介绍了其螺旋轮式移动结构,然后介绍了其电路驱动部分的设计。试验表明,螺旋轮式微型管道机器人能够适用于在内径20～25mm之间的微型管道内作业,具有前进、后退、调速、自锁等功能,同时,对管道的局部不规则点或细小障碍物具有一定的适应能力。