【正文】 電機(jī)相同，特性與直流電機(jī)相同。其工作原理為電機(jī)經(jīng)柱塞驅(qū)動(dòng)液性介質(zhì)，使基體外圓四周的薄壁發(fā)生彈性變形，夾緊管道內(nèi)壁。③過載時(shí)帶將會(huì)在帶輪上打滑,可防止薄弱零部件損壞,起到安全保護(hù)作用。當(dāng)角小于磨擦角時(shí)，接觸點(diǎn)A 不能移動(dòng)，而使O 和 O′ 有向管道中心運(yùn)動(dòng)的趨向而將機(jī)器人支撐機(jī)構(gòu)鎖死，當(dāng)牽引力F消失后Q 也隨之消失。上位機(jī)為高性能的PC機(jī)，下位機(jī)PLC通過位置模塊控制各個(gè)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，通過開關(guān)量輸入/輸出模塊接受和輸出各類開關(guān)量；上下位機(jī)之間的通過串行通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)聯(lián)系。③設(shè)計(jì)了一種自鎖式安全保護(hù)裝置。固定PLC板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。這必然導(dǎo)致?lián)文_傳動(dòng)機(jī)構(gòu)龐大,機(jī)器人自重增加,這樣機(jī)器人可轉(zhuǎn)彎的最小半徑將加大,通過彎曲管道的能力減小,而且非主要做功電機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于主要做功電機(jī)是不合理的,因此設(shè)計(jì)了撐腳防滑機(jī)構(gòu)。④傳遞效率較高,～。為此我們提出了三種結(jié)構(gòu)方案： ①電機(jī)一凸輪副結(jié)構(gòu)方案 電機(jī)凸輪服結(jié)構(gòu)圖 工作原理為：電機(jī)經(jīng)偏心圓弧凸輪，驅(qū)動(dòng)平面螺旋盤在一定的角度內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，再推動(dòng)接觸腳外伸或回縮從而與管道鎖緊與放松。通過電刷和換向器使電流方向隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)角度而變化，實(shí)現(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。因此擬采用滾珠絲桿副。為了使機(jī)器人在腳靴縮回時(shí), 仍能維持在中心線上,安裝4 組輔助支承輪(18),每組三套, 在圓周上間隔120176。根據(jù)此思想，我們可以對(duì)管內(nèi)步伐式行走機(jī)器人進(jìn)行各種變異設(shè)計(jì)，滿足不同使用要求和應(yīng)用環(huán)境要求。在1995年哈工大與大慶油建公司合作研制成功的Φ660野外大孔徑管線對(duì)接焊縫工業(yè)X射線檢測(cè)系統(tǒng)，于1996年通過黑龍江科委主持的鑒定，在陜京管線上進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用，獲得成功。它設(shè)計(jì)的學(xué)科有材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、通訊技術(shù)、人工智能、數(shù)學(xué)方法、仿生學(xué)等等很多學(xué)科，所以機(jī)器人的定義也是多種多樣的，其原因是它具有一定的模糊性。由此可見模塊化應(yīng)具有四個(gè)基本含義：①必須具有一定數(shù)量的模塊；②應(yīng)用系統(tǒng)組合原理；③最終要獲得能基本滿足各種不同功能的需要；④模塊化的可分性。下面分別介紹3種機(jī)構(gòu)，下圖為管內(nèi)步伐式機(jī)器人的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。管道行走機(jī)器人由兩個(gè)鏡面對(duì)稱的單元組成,兩個(gè)單元的套筒間由萬向節(jié)( 21)連接, 這是一個(gè)十字萬向節(jié)機(jī)構(gòu),可使前后兩單元在任意方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。腿式越障礙能力強(qiáng)，承載能力大，機(jī)動(dòng)性好，具有很強(qiáng)的壁面適應(yīng)能力。由于有漏油的問題，也不適合在本系統(tǒng)中使用。但步進(jìn)電機(jī)點(diǎn)位控制性能好，沒有累積誤差，易于實(shí)現(xiàn)開環(huán)控制，能夠在負(fù)載力矩適當(dāng)?shù)那闆r下，以較小的成本與復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的同步控制。采用液性塑料介質(zhì)，單位壓力可達(dá)而且還有較高的定心精度,一般可保證同軸度在,但是液壓夾緊機(jī)構(gòu)夾緊效果但是，這特性不適合爬行機(jī)器人的工作空間的要求。⑤齒輪的制造、. 渦輪蝸桿傳動(dòng)最主要的特點(diǎn)就是具有反向自鎖的功能，而且相比其它傳動(dòng)具有較大的速比，渦輪蝸桿的輸入、輸出軸不在同一軸線上，甚至不在同一個(gè)平面上。①機(jī)器人支撐機(jī)構(gòu)的控制。 本章主要介紹了機(jī)器人的控制系統(tǒng)，對(duì)控制系統(tǒng)提出了設(shè)計(jì)要求及PLC電機(jī)控制單元分析。對(duì)移動(dòng)方式及受力分析等進(jìn)行了分析，對(duì)系統(tǒng)技術(shù)單元的穩(wěn)定性、可靠性進(jìn)行了分析。因此需要控制2個(gè)步進(jìn)電機(jī)。 本章介紹了有關(guān)機(jī)器人一些參數(shù)數(shù)據(jù)的選擇，包括移動(dòng)方式、驅(qū)動(dòng)方式、及電動(dòng)機(jī)的選擇，對(duì)整體方案比較選型給出了依據(jù)和要求，確定了動(dòng)力系統(tǒng)的方案，選擇步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件。齒輪副的傳動(dòng)精度和效率較高，控制方便。 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在管內(nèi)步伐機(jī)器人當(dāng)中，夾緊機(jī)構(gòu)是保證機(jī)器人具有良好的爬坡能力和越障能力的關(guān)鍵。由于電氣驅(qū)動(dòng)具有易于控制，運(yùn)動(dòng)精度高，響應(yīng)快，使用方便，信號(hào)檢測(cè)、傳遞和處理方便，成本低廉，驅(qū)動(dòng)效率高，不污染環(huán)境等諸多優(yōu)點(diǎn)，電氣驅(qū)動(dòng)已經(jīng)成為最為普遍，應(yīng)用最多的驅(qū)動(dòng)方式，符合本系統(tǒng)要求。蠕動(dòng)式承載能力大，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，控制簡(jiǎn)便，對(duì)壁面適應(yīng)能力比較強(qiáng)運(yùn)動(dòng)速度慢，越障礙能力差我們經(jīng)過多方案比較，設(shè)計(jì)了一種步伐式行走結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)形式有前后兩段相互獨(dú)立的主體，主體上的接觸腳可伸縮鎖死在管壁上，能承受大載荷，適合在重載中使用。 機(jī)器人設(shè)計(jì)的目的是靠行走來清除管道內(nèi)的堵塞物，因此，首要的目標(biāo)是使機(jī)器人能夠在較長(zhǎng)的管道空間內(nèi)安全可靠的爬行，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的使機(jī)器人移動(dòng)靈活，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，滿足一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性要求。其機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)由電機(jī)(16)、小齒輪(15)、齒圈及平面螺紋(14)、滑桿(13)、腳靴(12)組成。因此，模塊合理劃分與否將直接影響產(chǎn)品的性能、外觀以及模塊通用化的程度和成本。工具或?qū)ｉT的設(shè)備。我國(guó)科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是：“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器人具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器”。我們依據(jù)功能劃分的模塊化設(shè)計(jì)方法，將管內(nèi)步伐式行走機(jī)器人劃分為加緊模塊和傳動(dòng)模塊兩個(gè)主要部分，模塊之間除標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)械與電氣連接接口外，其設(shè)計(jì)相互獨(dú)立。布置，三套腳靴同步伸縮,其動(dòng)作與車床三爪卡盤的動(dòng)作類同。對(duì)撐腳機(jī)構(gòu)的要求是：能夠產(chǎn)生足夠大的支撐力；放松和支撐能夠收放自如；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕量化。 此處省略目前在機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制中較為常用的電機(jī)有直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)和