【正文】 的履帶附著系數(shù) R? 時，推進(jìn)力才能傳向行駛地面。 摩擦分力包括履帶和地面間的摩擦，剪切分力包含地面剪切強(qiáng)度。 （ 4）行駛速度和打滑程度。 （ 2）履帶外牽引力 ZKaF 履帶外牽引力只包括克服外行駛阻力 waF 所必需的力，再由（ 59）式可得： Z K a w a R G ZF F g F F?? ? ? （ 511） 1 6 總結(jié) 管道機(jī)器人具有較大的附著力，較強(qiáng)的越障能力，在各種管道的通過性較好。 Climbing Robots in Nuclear Facilities. Nuclear Engineer,2020,42(1): 48 [6]蔣新松 .未來機(jī)器人技術(shù)發(fā)展方向的探討機(jī)器人 [J].機(jī)器人 ,1996,18(5)： 285291 [7]龔振邦 .從國際大環(huán)境出發(fā)在我國機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略上的若干思考 [J].機(jī)器人 ,1999,21(6)： 473478 [8]常玉連，邵守君，高勝 .石油工業(yè)中管道機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用前景 [J].石油機(jī)械，2020,34(9)： 122126 [9]甘小明，徐濱士，董世運(yùn)，張旭明 .管道機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀 [J]，機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，2020,(6)： 510 [10]MorimitsuT,Sakata H,Nomura Study on a vibrating bristled vehicle for small pipes[D]. Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, 1987,53(489):10221027 [11]Morimitsu T,Sakata H,Tsujimura T,Driving mechanism for vibrating bristled vehicle for smlall pipes[D].Transactions of the ASME,1988,110:8691 [12 [13 [14 [15]鄧宗全 ,陳軍 ,姜生元 .六獨(dú)立輪驅(qū)動式管內(nèi)機(jī)器人的研制 [J].高技術(shù)通訊，2020,14(9)： 5458 [16]汪 勁松 ,白紹平 ,張伯鵬 .微小型移動機(jī)器人移動方式的研究 [J].機(jī)器人 . 1993,15(2)： 5558 [17] 張云偉等 .煤氣管道機(jī)器人管徑適應(yīng)調(diào)整機(jī)構(gòu)分析 [J].上海交通大學(xué)學(xué)報 .2020,39(6)： 950959 [18 2 [19]史美功，俞學(xué)廉編 .工業(yè)機(jī)器人 [M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， [20]劉行川 .簡明電工手冊 [M].福建：福建科學(xué)技術(shù)出版社 ,1997 [21]許洪基 .現(xiàn)代機(jī)械傳動手冊 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1995 [22]賀建飚、廖迪洪、張彭 .履帶式機(jī)器人行動規(guī)劃技術(shù)的研究 [J].機(jī)器人 .1996， 16 (6)：329335 3 謝 辭 本論文是在 老師 的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的，導(dǎo)師一方面在學(xué)習(xí)嚴(yán)格要求，另一方面則在生活上給予了真切關(guān)懷。 感謝所有幫助過我的老師、同學(xué)和朋友。籍此論文完成之際，謹(jǐn)向?qū)熤乱宰畛绺叩木匆夂妥钪孕牡母兄x。 但本設(shè)計由于時間上的限制，沒有做到設(shè)計周密全面，還有很多工作需要繼續(xù)完成如管道機(jī)器人的具體尺寸上，和相關(guān)部件的受力分析等等。 （ 1）履帶內(nèi)牽引力 ZKiF 履帶內(nèi)牽引力包括所有作用在履帶上的牽引力，即 00Z K i Z T w a w iF F T F F T? ? ? ? ? （ 510） 這里 0T 是履帶的預(yù)張緊力， ZTF 是主動輪上的牽引力。 （ 2）地面種類，地面濕度。因此，履帶必須有反作用面積和附著力。 圖 19 管內(nèi)電纜受力分析圖 該 單元段的平衡方程式如下： F dNf F dF? ? ? （ 51） dN dl?? （ 52） 以上兩式推出： f dl dF? ? （ 53） 對其兩邊進(jìn)行積分： 210LFFf dl dF? ??? （ 54） 22 21F F f L??? （ 55） 上式即為管道機(jī)器人拖纜力計算公式 管道機(jī)器人地面力分析 假設(shè)電機(jī)功率為 P e ，考慮到傳動裝置效率 η T ，履帶主動輪的占有功率 PT ， 以主動輪上牽引力 FZT 和圓周線速度 vT形式表現(xiàn)。在推導(dǎo)過程中作以下假設(shè) : (1) 電纜在管道內(nèi)作等勻速運(yùn)動，沒有爬行現(xiàn)象。 圖 18 為機(jī)械行走機(jī)構(gòu)后視圖： 20 圖 18 行走機(jī)構(gòu)后視圖 機(jī)械裝置的寬度大約在 400410 之間。推桿的一端鉸接在滑塊上。通過這種螺母的上下的移動調(diào)節(jié)履帶的夾角，改變履帶與管道的接觸狀態(tài)，從而解決管道之間的點(diǎn)、線接觸不良的狀況?？紤]到本設(shè)計的剛度要求，故采用剛性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；考慮上個設(shè)計的調(diào)節(jié)麻煩，制造困難的實(shí)際情況，故將調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化。同時，改變中間擺動機(jī)構(gòu)的寬度即可改變機(jī)器人在管道徑向方向的尺寸，適應(yīng)更大范圍的管徑。缺點(diǎn)是不能夠提供機(jī)構(gòu)足夠的剛度，而且施加在履帶上的壓力也有限，導(dǎo)致不能提供足夠的 拖纜力 。但其缺點(diǎn)也是不易確定柔性系統(tǒng)剛度，在管道運(yùn)行中不能提供足夠的拖動力，很難滿足拖動力要求，故選用剛性擺動機(jī)構(gòu)。 [21]最小中心距 mina 受小輪上包角不小于 120176。滾子鏈的數(shù)據(jù)見表 1： 表 1 滾子鏈數(shù)據(jù)表 鏈號 鏈節(jié)距 滾子外徑 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 銷軸直徑 內(nèi)鏈板高度 極限拉伸載荷 04B p d1 b1 d2 h2 Qmin(KN) 計算功率 Pc 計算功率 Pc 是根據(jù)傳遞的功率 P1 并考慮到載荷性質(zhì)和原動機(jī)種類而確定的，即Pc=KA*P ，其中 P 傳遞功率； P= KA 為工作情況系數(shù)，取 KA=1 。在一定條件下，鏈條的節(jié)距越大，承載能力越高，但傳動的多邊形效應(yīng)也要增大， 振動、沖擊、噪聲也越嚴(yán)重。 大鏈輪齒數(shù) z2： 1212 21nzi ?? 2z= 在選取鏈輪齒數(shù)時，應(yīng)用時考慮到均勻磨損的問題。如傳動比過大，則鏈包在小鏈輪的包角過小，嚙合的齒數(shù)太小，這將加速輪齒的磨損，容易出現(xiàn)跳齒破壞正常嚙合。分析履帶式行走的機(jī)構(gòu)原理圖：如圖 9 圖 9 履帶行走得機(jī)構(gòu)原理圖 分析：在驅(qū)動輪的驅(qū)動力矩 M 作用下 ，驅(qū)動輪與支重輪之間的履帶受內(nèi)拉力 F1， F1對接地段與地面接觸，使地面產(chǎn)生反作用的摩擦力 F2，作用于機(jī)器人。 [21] 本論文采用的鏈條為兩側(cè)帶翼板的不銹鋼滾子鏈，以便在改形后的外側(cè)翼板上鑲嵌橡膠塊。鏈傳動依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合傳遞運(yùn)動和動力。電機(jī)的額定功率為 ，額定電壓為 12v，其減速器為蝸輪蝸桿減速器，減速比為 46： 1，額定轉(zhuǎn)速 3450r/min，重量 。 電機(jī)的選用 直流電動機(jī)具有良好的起動性能，起動轉(zhuǎn)矩較大，能在較寬的范圍內(nèi)進(jìn)行平滑的無級調(diào)速，還適宜于頻繁起動。為增大機(jī)器人在管道內(nèi)工作時的拖纜力，在鏈條的每一鏈節(jié)上安裝有橡膠履帶塊。 （ 3） 足式是一種模仿昆蟲結(jié)構(gòu)功能的移動方式，地形適應(yīng)能力強(qiáng)，能越過較大的 10 壕溝和臺階，其缺點(diǎn)是速度和效率低，轉(zhuǎn)向比較困難，控制系統(tǒng)復(fù)雜，因?yàn)橥群偷孛娴慕佑|面積小而使得單位的壓強(qiáng)太大，所以應(yīng)用起來比較困難。 （ 1） 輪式機(jī)器人以其運(yùn)動的連續(xù)性、平穩(wěn)性和車輛技術(shù)的成熟性而廣為應(yīng)用。與無纜式相比，優(yōu)點(diǎn) 是，動力大，可攜帶設(shè)備量多，可靠性高。攜帶各種傳感器、檢測儀器和維修作業(yè)裝置進(jìn)入管道中，完成對管道內(nèi)各種缺陷的探測，并進(jìn)行必要的維護(hù)作業(yè)。其次，考慮到作業(yè)環(huán)境和作業(yè)性質(zhì)的特殊性，需要機(jī)器人具有一定的負(fù)載能力以及越障、拖纜能力。通過前幾章得出的結(jié)論，給出機(jī)械裝置的整體構(gòu)造。結(jié)合管道環(huán)境對機(jī)器人運(yùn)動方式要求，通過綜合分析，解決制造機(jī)器人所用的材料，所用電機(jī)型號和中間傳動機(jī)構(gòu)的具體參數(shù)值的問題。介紹論文研究的背景、目的和意義。該機(jī)器人的結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠。鄧宗全等人于 1997年10月研制了“航空輸油管道內(nèi)補(bǔ)口作業(yè)機(jī)器人”，該機(jī)器人己應(yīng)用于上海浦東機(jī)場建設(shè)工程中。國內(nèi) 28個單位 800多名科技人員參加了這一主題所分解的課題。 我國的機(jī)器人研制工作雖然起步較晚，但越來越受到重視。