關(guān)于采用自?shī)A緊模糊控制的纜索檢測(cè)機(jī)器人設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 i,CHENG Lianglan (Faculty of Automation， Guangdong University of Technology， Guangzhou Guangdong 5 10006， China) Abstract： In allusion to the clamping forces required of the cable rope inspection robot， a kind of inclined cable inspection robot with pneumatic clamping device was proposed， it could adjust the clam ping force according to its own weight and cable state． Pneu然而纜索的表面通常都涂有防止聚乙烯護(hù)套老化的防護(hù)漆，夾緊過(guò)度將會(huì)損壞防護(hù)漆并且使纜索產(chǎn)生變形，對(duì)纜索造成二次傷害 。根據(jù)打滑檢測(cè)器對(duì)爬行狀態(tài)進(jìn)行判斷，氣動(dòng)夾緊裝置的夾緊壁視需求以最適宜的夾緊力對(duì)纜索進(jìn)行夾持，可實(shí)現(xiàn)只用一個(gè)檢測(cè)機(jī)器人就能檢測(cè)同一座斜拉橋上所有直徑的纜索。整個(gè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)較緊湊、具有較高的機(jī)動(dòng)能力，機(jī)器人外部機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖 1所示 。夾緊力合力的大小決定了整套裝置的驅(qū)動(dòng)能力，在足夠的摩擦力作用下，機(jī)器人緊緊貼合在纜索上，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下上行與下行 。沿切線方向向上的摩擦力 F與重力 G的切向分量彼此平衡，有 G為使分析簡(jiǎn)單明了，不考慮各構(gòu)件質(zhì)量及彈性變形，將機(jī)器人各構(gòu)成部分按功能與布局進(jìn)行簡(jiǎn)化，形成圖 3所示簡(jiǎn)化模型 。對(duì)式 (2)進(jìn)行 分析，由于同一根纜索傾斜角 α 、纜索半徑 d是常量，且機(jī)器人的輪半徑 r、質(zhì)點(diǎn) f到 纜索的距離 L都恒定，唯一不定因素是動(dòng)摩擦因數(shù) μ 。如果觸輪測(cè)得的脈沖信號(hào)與編碼器反饋的脈沖信號(hào)不同步并低于反饋脈沖時(shí)，說(shuō)明機(jī)器人滾輪打滑，此時(shí)模糊控制器發(fā)出指令，氣動(dòng)夾緊裝置工作，增大夾緊力。 (2)模糊化 取 5個(gè)模糊子集來(lái)描述 R、△ R兩個(gè)變量，取 5個(gè)模糊子集為： NB (負(fù)大 )， NS (負(fù)小 )， ZE(零 )， PS(正小 )， PB (正大 )。根據(jù)實(shí)際情況，可以先得出模糊關(guān)系矩陣 Q，見(jiàn)表，再由式 (4)算出某一狀態(tài)下的氣動(dòng)夾緊裝置壓緊力模糊值 C，最后根據(jù) C值確定氣動(dòng)夾緊裝置的工作狀態(tài) S。由此可得到氣動(dòng)夾緊裝置的工作狀態(tài)，如表 2所示。 時(shí)，氣動(dòng)夾緊裝置輸出的夾緊力隨著傾斜角度的不同變化，機(jī)器人在試驗(yàn)過(guò)程中爬行穩(wěn)定，符合模糊控制模型的預(yù)期結(jié)果，如圖 6
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