管道机器人

摘要： 针对管道机器人的国内外研究现状,设计了一种"强适应性、大驱动、快速、双向移动"的新型管道机器人;该机器人采用电机驱动滚珠丝杠副步进的进给方案,主要包括支撑机构、扶正机构、解锁机构;介绍了管道机器人的工作原理及基本结构后,针对不同管径,对在作业中起主要作用的支撑机构在不同作业状态下进行力学分析;研究结果表明管道机器人在直径为165 mm~195 mm的管道作业时,支撑横杆所受最大压力为1308 N,滑块所受推力最大值为1523 N,管道机器人运行速度达到0.1 m/s,其负载能力为600 N,可双向移动及通过一定曲率半径的管道,满足了管道机器人综合特性要求,为在管道实际工况中作业及机构选材提供了理论依据,具有一定的指导意义。

摘要： 随着城市不断发展,原始管道与新增管道组成了规模庞大复杂的管网,使得管道管理、养护等方面问题突出。长期布置在地下的管道存在大量对人体有害气体,若其出现断裂损坏,不仅不利于人工进行排查,还会对环境造成污染。基于上述原因,本文拟设计一仿生足式管道机器人,用于地下管道破坏点的检测与排查,利用红外线摄像头或者声波盘查管道损坏处并对机器人各个关节尺寸进行了设计,并校核机械结构强度,使得机器人能够独立行走进行勘测。

摘要： 针对支撑轮式管道机器人在过弯时驱动轮与管道内壁易发生打滑的问题,设计了一种可适应140~150 mm管内径的机械差速式管道机器人.对机器人的结构组成及驱动原理进行了介绍,建立了机器人变径支撑、越障条件及过弯阶段的理论模型.运用ADAMS软件对管道机器人进行运动仿真分析.结果表明,仿真数据与理论模型分析结果误差较小,验证了该机构的合理性.本文设计的机器人驱动轮在过弯时具有差速功能,避免了与管道内壁之间的打滑,提高了运动稳定性.

摘要： 基于生产生活中的管道除锈工作和功能需求,设计了一款利用双向螺纹的螺杆来控制机器人展臂的自适应管径的机器人。以嵌入式单片机STM32F03为控制中心,通过42大扭矩步进电机带动螺杆转动操控展臂的收缩伸展,利用大扭矩直流减速电机带动机器人在金属管道中移动。用户通过显示屏可实时观察到摄像头拍摄到的管道内情况,操作手柄遥感控制舵机云台执行激光除锈操作。通过现场调试,最终实现了操控机器人即可观察检测到管道内的情况以及完成除锈操作。该类机器人的稳定性与可操作性强,有推广价值。

摘要： 矿井主排水管道内壁容易混入介质颗粒、流沙、污泥等杂质,使管道有效过流截面积减小,排水能力下降,电能消耗上升,威胁矿井生产安全。常规的化学清洗法、通球法、高压水射流法以及更换管道路法,均不能有效解决管道阻塞问题。对此,经过科研攻关,研究采用管道机器人水力清理技术,在水力的作用下,管道机器人携带一种或多种刀具沿管道内部旋转可达到除垢的目的,能安全、经济、全面地解决上述问题,有效破解管路堵塞难题,杜绝安全隐患。实践表明,这是目前矿井管道清理优选的解决方法之一。

摘要： 分析管道运输在当今社会生活中的重要性,提出了一种轮式可变径管道机器人机械结构和控制系统总体方案,能够适应机器人对120~220 mm管径变化的需求。设计了管道机器人驱动装置和自适应调节机构,同时设计了管道机器人的控制系统。该控制系统上采用了上、下位机控制方式,下位机以Arduino单片机为中央控制器,上位机使用LabVIEW搭建人机交互界面,实现机器人前进、后退、速度调节图像采集等功能,从而完成管道内部检测的任务。

摘要： 研发了一种多节轮式管道机器人,能够在管道内自主越障和垂直爬壁,适用于中央空调通风管道等具有复杂地形的管道场景。开发了基于STM32的嵌入式控制系统,设计了硬件电路和控制程序,实现了机器人系统集成;在Visual Studio平台上搭建了上位机操作界面,建立了基于TCP/IP通信协议的局域网,实现上位机与管道机器人的数据互通。管道场景中的运动实验结果表明该机器人具有良好的运动控制性能。

摘要： 为了降低管道机器人自重,提升续航能力和能源效率,基于ABAQUS有限元分析软件,针对一种多节式螺旋双驱动可变径管道检测机器人进行结构优化实现轻量化设计。首先提出了一种多节式螺旋双驱动可变径管道检测机器人的机械结构,并对其基本原理进行了阐述;然后,针对不同材料情况下,齿轮传动部件、螺旋驱动单元及中间支撑单元开展了静力学、动力学和模态分析,分析过程中主要利用HyperMesh建立高质量网格,并利用ABAQUS进行分析求解和后处理;最后,根据分析结果,提出了部件材料和结构参数的优化方案,并建立了轻量化设计模型。通过对比优化前后机器人质量,推算机器人减重达6%,有效提升能源效率近10%,对优选驱动电机型号,提升机器人续航能力和能源效率具有重要意义。

摘要： 为研究管道机器人清淤装置在旋转条件下的工作稳定性,对其自适应系统进行冲击与振动的研究。将简化的清淤装置导入到ADAMS中,分别在最低转速20r/min和最高转速100r/min时,选取不同刚度系数的弹簧,在有弹簧预压缩量和弹簧预压力的条件下进行振动动力学仿真,提取不同条件下滑块与螺塞的冲击曲线、滑块对弹簧的冲击曲线,验证了刚性冲击系数远大于柔性冲击系数;对自适应系统添加柔性元件,得到自适应系统的冲击和振动曲线,并对结果进行对比分析。结果表明:低转速时选择较大弹簧刚度,高转速时选择较低弹簧刚度;比较系统冲击力和冲击系数,应在高速和弹簧预压力为(35~100)N条件下工作更稳定;系统需添加柔性缓冲元件,可极大减小冲击力和系统振动。

摘要： 仿照蠕虫运动机理,利用自主研发的径向膨胀和轴向伸缩软体驱动器,研制了一种蠕动式气动软体管道机器人。研究了两种驱动器的结构设计和工艺流程;并进行了静力学实验,获得了驱动器静力学特性;依据轴向伸缩软体驱动器的形变原理,建立了机器人的运动学模型,获得了在不同气压、频率和负载情况下机器人的运动性能。结果表明,管道机器人具有较好的灵活性和适应性,可在一定直径范围的管道内自由爬行,爬行最大运动速度可达4.64 mm/s,负载能力为1000 g。

摘要： 近年来,随着管道机器人在市政、石油行业普及程度的不断提高,管道机器人检测技术发挥着越来越重要的作用.它能够对管道内部的运行情况进行摄像并通过成套软件分析其破坏趋势.本文结合工程实例,介绍一种新型管道机器人检测技术.该技术已成功应用于青峰水库坝身涵管渗漏及缺陷检测中,在水利工程领域具有广阔的应用前景.

摘要： 管道生产是石油行业的重要组成部分,管道在投产初期和服役末期均是事故多发期,对于危险管道的检测和维修,管道机器人开辟了新的途径和方法.由于管道作业的特殊性,机器人在发生故障后,需要其进行诊断和自修复,达到系统的稳定性.容错算法在实际应用中提高了机器人的使用效率,同时降低了维修的故障费用,提高了人们的生命安全,加强容错控制在机器人运动控制的研究也将是智能化社会发展的必然趋势.

摘要： 本文论述了管道机器人技术在山前水库涵洞检测中的应用,获取水库涵洞的相关图片与影像成果,从而判断水库涵洞的状况及存在的问题,为水库除险加固和安全运行提供基础技术数据,对类似工程具有借鉴作用.

摘要： 目前世界上的管道可分为两种,即能清管的和不能清管的管道,由于各方面因素的限制,传统的管道完整性检测技术已不能全部达到要求.为此,正在研究一种新型的在线检测技术—管道机器人技术.通过分析机器人技术对管道完整性管理的重大意义,以及正在研发的机器人,了解该项技术的发展现状.许多现存的管道可以支持清管作业，尤其是该管道设计标准中已包含此种功能的较新管线。不幸的是，并不是所有的管道都是能清管的:对管道进行检测时，必须考虑权衡，管道输送介质的速度能否达到清管器移动速度。大多清管器供应商其产品参考的移动速度为4至7mph。正在研发的在线检测机器人，将不会对管道运行产生任何阻碍。他们并不需要降低介质速度。唯一对流速有影响的可能是速度对机器人的动态压力。如果机器人停留在管道中，以流动介质作为动力源并发送数据进行分析，这将能够及早地检测到腐蚀或其他的缺陷。管道运营商可以购买或租赁机器人，并长期地留在管道中承担检测功能，这样机器人就演变为SCADA系统的一个监测组件而已。

摘要： 随着计算机、自动化等技术的发展进步，流体驱动式管道机器人已经成为完成复杂管内清洗、检测、维修、焊接等任务的智能化装备，对延长管道使用寿命，降低安全事故风险具有重要意义。本文介绍了流体驱动式管道机器人的发展历史及国内外发展现状，分析了目前的管道机器人所面临的主要问题，并提出了解决问题的几点粗浅认识。

摘要： 本文介绍了管道机器人的发展和不同的功能分类,并分析了深圳施罗德公司的系列专业机器人在管道缺陷检测、管道异物清理及淤泥清理、管道修复、管道三维重建等不同方面的应用。

摘要： 提出了一种由并联式形状记忆合金(SMA)驱动的新型蠕动式微型管道机器人。该机器人通过各模块之间的有规律的伸缩，利用运动表面的摩擦力实现向前运动，可以克服传统SMA驱动的蠕动式管道机器人步距较小，速度较低且难以在弯曲管道中行走等不足。设计并制作了机器人样机，在传统SMA蠕动式机器人所采用的仿蚯蚓运动机制的基础上对控制方法进行了改进。对机器人的性能进行了一系列相关实验和分析，验证了该机器人具有较好的运动性能。

摘要： 随着科技的进步和社会的发展,以及人们用电需求的增加,城市电网的建设和加强显得尤为重要。而与此同时,城市电网建设中传统的人工电缆敷设方式将会被专用机器人所取代也已经成为了一种趋势。针对电缆敷设中机器人工作的需要,本文设计了一种用于电缆排管验收机器人的视频解决方案,用于电缆排管疏通监视和敷设电缆拉线。本视频解决方案可以帮助操作人员更加有效清晰地看清机器人的实际操作环境,更好的对机器人进行操作以完成电缆的敷设工作。

摘要： 随着科技的进步和社会的发展,以及人们用电需求的增加,城市电网的建设和加强显得尤为重要。而与此同时,城市电网建设中传统的人工电缆敷设方式将会被专用机器人所取代也已经成为了一种趋势。针对电缆敷设中机器人工作的需要,本文设计了一种用于电缆排管验收机器人的视频解决方案,用于电缆排管疏通监视和敷设电缆拉线。本视频解决方案可以帮助操作人员更加有效清晰地看清机器人的实际操作环境,更好的对机器人进行操作以完成电缆的敷设工作。

摘要： 随着科技的进步和社会的发展,以及人们用电需求的增加,城市电网的建设和加强显得尤为重要。而与此同时,城市电网建设中传统的人工电缆敷设方式将会被专用机器人所取代也已经成为了一种趋势。针对电缆敷设中机器人工作的需要,本文设计了一种用于电缆排管验收机器人的视频解决方案,用于电缆排管疏通监视和敷设电缆拉线。本视频解决方案可以帮助操作人员更加有效清晰地看清机器人的实际操作环境,更好的对机器人进行操作以完成电缆的敷设工作。

摘要： 机器人控制模型学习装置(10)对于以表示在动态环境中向目的地自主行驶的机器人的状态的状态信息为输入而从包括介入环境的介入行动的多个行动中选择并输出与机器人的状态对应的行动的机器人控制模型，将执行了介入行动的介入次数作为负的报酬对该机器人控制模型进行强化学习。

摘要： 一种基于管道检测机器人测试平台的管道检测机器人评价方法：搭建用于管道内检测机器人的性能测试试验平台；在试验平台管道的直管段和各管件上设计管道缺陷；在试验平台中的各部件加装高清摄像头，组成无线观测网络，将拍摄的视频通过无线网络上传到上位机；建立基于试验管段测试的管道检测机器人性能综合评价指标；应用层次分析法确定出中间准则层下的管道检测机器人本体性能、管道检测机器人腐蚀缺陷检出能力、管道检测机器人焊缝缺陷检出能力的权重；确定管道检测机器人性能综合评价关键因素的评分标准；判断是否可用于工业检测应用。本发明可方便观察到机器人在管道中的行进状态，对机器人进行量化评分，预评估出机器人工业应用的实际价值。

摘要： 本发明公开管道检测机器人的驱动轮，包括轮毂、骨架、叶片、接地凸起花纹，所述骨架为内部为空的扁状结构，所述骨架连接所述轮毂外圈，所述骨架的内表面与所述轮毂的内表面形成封闭腔体，所述骨架与所述轮毂同轴，所述叶片均匀连接所述骨架的外部，所述接地凸起花纹均匀间隔的连接所述骨架的外圈，并公开管道检测机器人的驱动轮的管道检测机器人。本发明的有益效果：本发明能够满足软泥、无水、少水、非满水、满水等多种工况的行驶，适应性强。

摘要： 本发明公开了一种管道机器人驱动轮快拆机构及管道机器人驱动轮系统，其中所述快拆机构包括：快销座，其内端面上还设有若干凹槽，每一凹槽上设置有沿快销座轴向延伸的螺纹孔；活动销块，活动销块内端面上设置有插脚，插脚的数量与插孔的数量相等，插脚的位置与插孔的位置相对应，插孔的尺寸适于插入插脚；内端面上还设置有凸块，凸块的数量与凹槽的数量相等，凸块的位置与凹槽的位置相对应，凹槽的尺寸适于插入凸块；活动销块上还设置有与所述螺纹孔相应的穿孔；螺钉，螺钉可穿过穿孔并与螺纹孔螺纹连接，将快销座与活动销块连接。通过本发明的管道机器人驱动轮的快拆机构可以快速安装或拆卸驱动轮。

摘要： 本发明涉及管道机器人技术领域，具体涉及一种蠕动管道机器人的控制方法及蠕动管道机器人，将蠕动管道机器人放入目标管道内，通过上位机向蠕动管道机器人发送初始化和运行命令，蠕动管道机器人内设置的DSP控制器收到指令，DSP控制器向蠕动管道机器人的驱动器、清淤器和支撑控制器发布指令，支撑控制器收到指令调整蠕动管道机器人的支撑架姿态，并适应管道的直径，驱动器驱动机器人进行移动，清淤器对管道进行清淤。本发明中通过上位机向蠕动管道机器人的DSP控制器下达指令，控制蠕动管道机器人在管道内移动，可在实现蠕动的过程中同时对管道进行清淤。

摘要： 本发明涉及管道机器人技术领域，具体涉及一种管道机器人螺旋驱动装置及管道机器人。一种管道机器人螺旋驱动装置，包括第一转角调节机构、第二转角调节机构和转动机构；第一转角调节机构与第二转角调节机构分别和转动机构相转动连接，转动机构连接第一转角调节机构和第二转角调节机构相互之间的转动动作；转角调节机构调节转角后由转动机构驱动，实现螺旋线运动；采用了上述技术方案的一种管道机器人螺旋驱动装置通过三个同步调节的调节压轮组件，可实时改变螺旋的方向，以改变行进速度，更好的适应阻挡物；可以正反运动，对管道内的检测点可来回重复检测，避免遗漏，提高准确度。

摘要： 本实用新型涉及压力管道检测设备领域，涉及一种压力管道机器人牵引伞和压力管道检测机器人。压力管道机器人牵引伞包括伞体、第一连接部、第二连接部。伞体上开设套接孔，用以套设于压力管道机器人，第一连接部设于伞体的一端，用以连接压力管道机器人，第二连接部设于伞体背离第一连接部的一端，用以连接压力管道机器人。通过套接孔将伞体套接于压力管道机器人，并通过第一连接部和第二连接部将伞体的两端连接于压力管道机器人，以使得伞体稳定的设于压力管道机器人上，使得在压力管道内流体的作用下，伞体不易发生晃动，以保证压力管道机器人运行的稳定性，特别是采用视频拍摄画面时，稳定的运行利于拍摄清晰的画面。

摘要： 本申请公开了一种用于管道机器人的行走单元，所述行走单元所述行走单元包括中心主架、N个活动支臂和N个随动支臂，所述活动支臂和随动支臂间隔设置在中心主架的四周。N个活动支臂和N个随动支臂呈反向、相互间隔的设置在中心主架四周，有效利用管道内狭小空间，增加了行走单元与管道的接触面积，也避免了同一朝向带来的拥挤和空间限制。

摘要： 本实用新型公开了一种管道检测机器人底盘及管道检测机器人，该管道检测机器人底盘包括底座、前伸缩杆、后伸缩杆、摆臂、以及连接于摆臂上的轴轮总成，前伸缩杆和后伸缩杆的一端分别从相对的两个方向连接于底座，前伸缩杆和后伸缩杆的另一端分别通过摆臂连接于轴轮总成上，前伸缩杆或后伸缩杆做伸缩运动来带动摆臂在竖直方向上做升降运动，进而带动轴轮总成做升降运动。本实用新型还公开一种管道机器人。本实用新型公开的管道检测机器人底盘及管道检测机器人通过对轴轮总成的升降控制来适应不同的工况，提高避障能力，从而大大地提高了机器人的适用领域。

摘要： 本实用新型提供一种管道机器人X型抬升结构及管道机器人，包括载物平台、底座、以及X型支撑臂；X型支撑臂包括相互交叉的第一支撑臂和第二支撑臂，令第一支撑臂的上端点和下端点为第一端点和第四端点，第二支撑臂的上端点和下端点为第二端点和第三端点；载物平台上设有上固定点和上滑槽，每组X型支撑臂对应一个上滑槽，上滑槽内设有上滑动部件与第二端点连接，上固定点与第一端点连接；底座上设有下固定点和下滑槽，每组X型支撑臂对应一个下滑槽，下滑槽内设有下滑动部件与第四端点连接，下固定点与第三端点连接；上固定点和下固定点中的至少一个为主动旋转点，其它为从动旋转点。本实用新型通过采用X型支撑臂提供一个平稳的载物平台。