【正文】 1982 Nonmagic Coatings on Magic Substrates—— Measurement of Coating Thickness—— Magic Method 11 plication of Independent Component Analysis To Microarray Data Roland . KIMAS, 2021,BOSTON ,USA: 375378. 12 楊寶初 .秦山核電廠兩根傳熱管異常信號分析 .無損檢測 ,1993,15(8):215 13 鄧宗全 ,陳明 .常力封閉管內(nèi)行走機器人機構(gòu)類型研究 [M].機器人 , 1991,13(6): 53～58。 19970706：109 ～ 112。 最后，在即將離開大學(xué)之 際，對在大學(xué)學(xué)習(xí)生活中幫助過我的老師同學(xué)們致以真誠的感謝！ 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 34 頁 共 35 頁 參考文獻(xiàn) 1 張秀麗 ,等 .一種小型管道檢測機器人 [J]178。 限于自己的設(shè)計經(jīng)驗不足以及專業(yè)知識有限，設(shè)計中難免有不足之處，希望 指導(dǎo)老師批評指正。傳統(tǒng)的管道檢測方法有全面挖掘法、隨機抽樣法等 ,這些方法均存在工程量大、準(zhǔn)確率低等缺點。 本次設(shè)計選用 DAC0832 作為 DA 轉(zhuǎn)換器， DAC0832 是目前應(yīng)用較為廣泛的 8 位 D/A轉(zhuǎn)換器之一。 (2).外部數(shù)據(jù)存儲器 外部數(shù)據(jù)存儲器又稱外 部數(shù)據(jù) RAM，當(dāng) 8051片內(nèi)的數(shù)據(jù) RAM 不能滿足數(shù)量上的要求時，可通過總線端口和其它 I/O 端口擴(kuò)展外部數(shù)據(jù) RAM，其最大容量為 54K 字節(jié)。在沒有外部存儲器擴(kuò)展時，它也可以是為用戶作 I/O 線使用。 PPVEA/ ：當(dāng) EA =0 時，單片機只訪問外部程序存儲器。在 Vcc 關(guān)斷前加上 Vpd（掉電保護(hù)）， RAM的內(nèi)容將不變。其引腳功能如下： Vcc：編程和正常操作時的電源，電壓為 +5V。 （ 5） .可尋址 64k 字節(jié)的片外數(shù)據(jù)存儲器和 64k 的片外程序存儲器。該系列產(chǎn)品是集中 CPU、 I/O 端口及部分 RAM 等為一體完整的微機控制系統(tǒng)，并且開發(fā) 手段完備，指令系統(tǒng)功能強，編程語言豐富靈活性大，硬件資料很豐富。 此裝置的工作過程 為單片機接受上位機的指令 在管道中行進(jìn)，當(dāng)需要測量時 由單片機控制其停下 ， 再由 單片機 執(zhí)行上位機傳來的指令 控制步進(jìn)電機 旋轉(zhuǎn)角度，從而實現(xiàn)對管道涂層厚度不同點的測量。 磁感應(yīng)強度計算公式： B = Φ / (N 179。超聲波的發(fā)射和接收電路如下： 圖 14 超聲波發(fā)射電路 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 26 頁 共 35 頁 圖 15 超聲波接收電路 測量系統(tǒng)是由三個傳感器、繼電器、單片機、以及電磁鐵組成。穿過霍爾元件的磁場較強，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)到使霍爾元件處于磁塊之間時，磁力線分散，霍爾元件輸出低電平，當(dāng)磁場減弱時輸出高電平。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 24 頁 共 35 頁 4 測量系統(tǒng)原理及設(shè)計 測量機構(gòu)采用超聲波脈沖測厚原理，基本原理為 : 超聲波換能器 (探頭 ) 發(fā)出的超聲波一部分在外表面被反射回?fù)Q能器 , 如圖 12 (a) 所示 。 圖 12帶輪 其通過鍵連接在軸上。 帶輪的設(shè)計 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 23 頁 共 35 頁 我設(shè)計的檢測裝置中，帶輪的作用就是將大齒輪軸上的動力原封不動的傳遞給帶有輪胎的軸，沒有速度的改變。 ③ 液態(tài)金屬，如汞、液態(tài)鈉、鉀、鋰等，主要用于宇航中的某些軸承。 （ 1）潤滑油 液體摩擦軸承幾乎全部使用潤滑油，且多為礦物油。這個當(dāng)量動載荷，對于以承受徑向載荷為主的軸承，稱為徑向當(dāng)量動載荷，常用 rP 表示；對于以承受軸向載荷為主的軸承，稱為軸向當(dāng)量動載荷，常用 aP 表示。 在齒輪傳動機構(gòu)的設(shè)計中，需要兩個軸承來承受齒輪嚙合傳動時產(chǎn)生的力，因為選取的是圓錐直齒輪，沒有軸向的力需要軸承承受，為此，在這里選取大眾而且性價比很高的深溝球軸承，在齒輪傳動機構(gòu)中，軸段是懸臂布置，考慮到軸的端部會承受比較大的徑向力，這里選取 02系列的深溝球軸承。 31 Fh2=294 N 圖 8水平面內(nèi)剪力彎矩圖 圖 9垂直面內(nèi)剪力彎矩圖 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 18 頁 共 35 頁 圖 10彎矩扭矩合成圖 所以 ： M= 22HMVM?=23709 根據(jù)第四強度理論對危險截面進(jìn)行校核 22 TMW ae ??? ,又 136414 20955955000 ???? n PT ， W = 323d? = 3? = 代入數(shù)據(jù)得 22 TMW ae ??? =60MPa 所以軸的強度足夠。 75+179。其上主要有齒輪，帶輪和兩個軸承。但是這樣求出的直徑，只能作為承受扭矩作用的軸段的最小直徑dmin?？紤]到應(yīng)加工方便，軸的截面多為圓形，為了使軸上零件定位及裝拆方便，軸多做成階梯軸。 軸的材料是決定其承載能力的重要因素，制造軸的主要材料是碳素鋼及合金鋼。以此來調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)膲壕o力，保證車體的平衡。因為其可以實現(xiàn)兩相交軸之間的傳動。 10N=500N 壓緊機構(gòu)產(chǎn)生的壓緊力為 500N 則： 車體對管壁的正壓力 N=1000N F=μ N=179。 機器人的移動機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊和較大的負(fù)載能力 ,滿足管道內(nèi)行走的基本條件。 在實際的測量中要求隨時確定測量裝置的確切位置即測量裝置在管道內(nèi)行走的距離。（ 1177。目前的關(guān)鍵問題是如何提高圖像處理的速度，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能的引入將有助于解決這一問題 。經(jīng)過多年的實踐，人們已經(jīng)認(rèn)識到傳感器的集成 ,即多種傳感器 (光 ,機 ,電 ,儀 )的綜合運用是解決上述問題的有效手段。 超聲波測厚儀可用于測量多種材料的厚度 ,如鋼、鐵、塑料和玻璃等。 N型探頭采用渦流原理 ,用于有色金屬 (如銅、鋁、奧氏體不銹鋼 )上的絕緣層 ,如陽極氧化膜、油漆和涂料等 。測頭離導(dǎo)電基體愈近 ,則渦流愈大 ,反射阻抗也愈大。當(dāng)測量的是非鐵磁性基體上的磁性涂鍍層厚度時 ,則隨著涂鍍層厚度的增加 ,其磁感應(yīng)強度也會增加。 常用的無損涂層測量方法有磁性測厚﹑ 電渦流測厚 ﹑ 磁性 /渦流測厚 ﹑超聲波測厚等 （ 1）磁性測厚 磁性測厚法可分為 2 種 :磁吸力測厚 法和磁感應(yīng)測厚法。上海大學(xué)研制了“細(xì)小工業(yè)管道機器人移動探測器集成系統(tǒng)”。 國內(nèi)在管道機器人方面的研究起步較晚，而且多數(shù)停 留在實驗室階段。 1986 到 2b00 年期間美國天然氣管道發(fā)生事故 1184 起，造成 55 人死亡、 210 人受傷，損失約 2. 5 億美元。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 1 頁 共 35 頁 1 引 言 管道運輸是當(dāng)今五大運輸方式之一，已成為油氣能源運輸工具。因此，研究管道無損檢測自動化技術(shù)，提高檢測的可靠性和自動化程度，加強在建和在役運輸管道的檢測和監(jiān)測，對提高管線運輸?shù)陌踩跃哂兄匾饬x。哈爾濱工業(yè)大學(xué)鄧宗全教授在國家 863”計劃課題“ X 射線檢測實時成像管道機器人的研制”的支持下，開展了輪式行走方式的管道機器人研制，如圖 3 所示。其主要包含 20mm 內(nèi)徑的垂直排列工業(yè)管道中的機器人機構(gòu)和控制技術(shù) (包括螺旋輪移動機構(gòu)、行星輪移動機構(gòu)和壓電片驅(qū)動移動機構(gòu)等 )、機器人管內(nèi)位置檢測技術(shù)、渦流檢測和視頻檢測應(yīng)用技術(shù) ,在此基礎(chǔ)上構(gòu)成管內(nèi)自動探測機器人系統(tǒng)。磁吸力測厚法的測厚原理 : 永久磁鐵 (測頭 )與導(dǎo)磁鋼材之間的吸力大小與處于這兩者之間的距離成一定比例關(guān)系 ,這個距離就是覆層的厚度。利用磁感應(yīng)原理的測厚儀 ,原則上可以測量導(dǎo)磁基體上的非導(dǎo)磁覆層厚度 ,一般要求基材導(dǎo)磁率在 500 H /m 以上。這個反饋作用量表征了測頭與導(dǎo)電 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 6 頁 共 35 頁 基體之間距離的大小 ,也就是導(dǎo)電基體上非導(dǎo)電覆層厚度的大小。而 FN 型探頭同時具有 F和 N型探頭的功能 ,利用兩用型探頭 ,可實現(xiàn)在磁性和非磁性基體上自動轉(zhuǎn)換測量 [3] 。新型的超聲波測厚儀可以一次測量即可測定多層涂層的總厚度及指定的各層厚度 ,且精度很高。特別是以攝像機為基礎(chǔ)的視覺傳感器，由于其直觀性，應(yīng)引起足夠的重視。另外，先進(jìn)的控制策略，如路徑規(guī)劃，控制器參數(shù)的在線優(yōu)化等的研究也必將使管內(nèi)作業(yè)機器人的智能化水平得到進(jìn)一步的提高。 3％） 181。 為了得到測量裝置在 管道中行走的距離，專門設(shè)計 了計程輪，此輪上安裝了霍爾元件，通過霍爾元件采集的脈沖數(shù) 可得到輪子所轉(zhuǎn)圈數(shù)，從而得出測量裝置行進(jìn)的距離 。移動機構(gòu)的前后兩組支撐中 ,三個車輪都是沿徑向均勻分布的 ,而前后兩部分都是沿軸向?qū)ΨQ的 ,支撐點共六 個 ,因此滿足形封閉條件。 N=800N 電動機所需要的工作功率為 8 0 0 0 . 5 0 . 0 0 6 6 k w 6 . 61 0 0 0 1 0 0 0 6 0wwFvpw? ?? ? ? ?? 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 12 頁 共 35 頁 20 .9 7 0 .9 9 0 .9 5a? ? ? ? 6 . 6 6 . 9 7 4 2 00 . 9 5wd app w w?? ? ? ? 各軸輸入功率為： 01 0 .9 7 6 .9 7 4 6 .7 6 5Idp p w?? ? ? ? ? 212 1 12 0. 99 6. 76 5 6. 69 7II Ip p p w??? ? ? ? ? ? ? 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 6 .9 7 49 5 5 0 9 5 5 0 4 .7 5 .14ddmpT N mn? ? ? ? ?