關(guān)于采用自夾緊模糊控制的纜索檢測(cè)機(jī)器人設(shè)計(jì)-wenkub
2023-05-27 12:22:33 本頁面
【正文】 、安全保護(hù)帶來一系列的問題。 20世紀(jì) 80年代之后興建起大批的斜拉橋，目前正在逐步進(jìn)入老化期，由于拉索長期處于露天服役狀態(tài)，經(jīng) 20來年風(fēng)吹雨淋日曬，其聚乙烯護(hù)套會(huì)產(chǎn)生不同程度的硬化和開裂現(xiàn)象，從而使護(hù)套內(nèi)的鋼絲束發(fā)生腐蝕；另外，隨機(jī)振動(dòng)也會(huì)引起鋼絲的磨損，這些都 會(huì)嚴(yán)重影響拉索的使用壽命，給斜拉橋的正常使用埋下嚴(yán)重的隱患。氣動(dòng)夾緊機(jī)械臂能實(shí)時(shí)提供合適的夾緊力，在保證檢測(cè)機(jī)器人獲得足夠摩擦力的同時(shí)避免由于夾緊力過大而對(duì)纜索造成二次損傷；同時(shí)，采用自夾緊技術(shù)的機(jī)器人，可以調(diào)節(jié)夾緊機(jī)構(gòu)的氣缸行程，實(shí)現(xiàn)同一個(gè)檢測(cè)機(jī)器人檢測(cè)各種不同直徑和傾斜度的斜拉橋纜索。自夾緊功能的實(shí)現(xiàn)對(duì)于纜索機(jī)器人 的結(jié)構(gòu)改進(jìn)和保護(hù)纜索避免二次損傷，具有積極意義。目前的纜索檢測(cè)機(jī)器以電驅(qū)動(dòng)式和氣動(dòng)蠕動(dòng)式兩種機(jī)器人為典型 u ，爬行時(shí)需要施加一個(gè)夾緊力在滾動(dòng)輪與纜索之間，夾緊力保證輪與纜索之間產(chǎn)生一個(gè)足夠大的摩擦力，來克服自身重力、風(fēng)力，保證爬升過程中不發(fā)生墜落或打滑。 針對(duì)以上不足，作者在改進(jìn)現(xiàn)有纜索機(jī)器人結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)之上，設(shè)計(jì)了一種帶自夾緊執(zhí)行機(jī)構(gòu)的纜索機(jī)器人，能根據(jù)纜索狀態(tài)進(jìn)行夾緊力的自適應(yīng)模糊控制。驅(qū)動(dòng)輪選擇有較大摩擦因數(shù) 的橡膠材料做成，能與整個(gè)纜索圓周表面飽滿接觸。機(jī)器人安裝到斜纜索上后，主輔夾緊機(jī)構(gòu)共同施加夾緊力，將上下滾輪緊壓于斜拉橋纜索上。 )。 圖 2 機(jī)器人輔助夾緊力分析 在機(jī)器人正常運(yùn)動(dòng)時(shí)，輔助夾緊和模糊控制夾緊裝置共同起作用，假設(shè)纜索機(jī)器人處在勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)其進(jìn)行受力分析。由動(dòng)力矩和阻力矩平衡，有下式： s in ( ) s in ( ) s in ( )2 2 1 1N r G r N d r G d r G d r Lf? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 1） 由于 N12N??，故 si n si n ( ) si n ( )212 rG r G d r G d r LfN? ? ??? ? ? ? ? ? ? ?? （ 2） 由于 機(jī)器人上下結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱性，以接觸點(diǎn) B 為支點(diǎn)，得出 N4亦同。打滑檢測(cè)器附帶一個(gè)觸輪隨同機(jī)器人在纜索上同步滾動(dòng)，觸輪帶動(dòng)檢測(cè)器內(nèi)傳動(dòng)軸，軸連接的輪片切割光電信號(hào)，傳感頭再把所檢測(cè)的光電信號(hào)變成脈沖信號(hào)，送人 89C51單片機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)，然后同電機(jī)編碼器反饋的脈沖信號(hào)相比較，做出大于、等于或小于的判 斷。 圖 4 二輸入單輸出模糊控制原理圖 根據(jù)纜索檢測(cè)機(jī)器人自適應(yīng)模型的特點(diǎn)，模糊控制器采用兩輸入單輸
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