【正文】 racters of existing inpipe lootion modes are analyzed in detail. Considering the environment of pipeline and the demands of inspection, the exact lootion mode, which is more suitable for pipeline environment, is selected through prehensive parison, and the related new lootion mechanism of pipeline inspection robot is proposed. On the basis of the selected lootion mode and the proposed lootion mechanism, some topics of inpipe kiic character of pipeline inspection robot are analyzed and discussed deeply, including spatial motion equation, radial adjusting, and inpipe stability of motion. Key words: pipeline inspection robot； Dualtrack； Lootion mechanism III 目 錄 1 緒論 ........................................................... 1 管道機器人的研究意義 ............................................. 1 國內(nèi)外管道檢測機器人設計的發(fā)展狀況 ............................... 2 國外管道檢測機器人發(fā)展狀況 .................................... 2 國內(nèi)管道檢測機器人發(fā)展狀況 .................................... 6 本設計主要研究方向（任務）及所需解決的問題 ....................... 8 2 管道檢測機器人的結(jié)構(gòu)設計 ........................................ 9 引言 ............................................................. 9 管道檢測機器人系統(tǒng)設計方案 ....................................... 9 機器人管道內(nèi)運動方式的選用 ....................................... 9 管道機器人制作材料的選擇 ........................................ 10 電機的選用 ...................................................... 10 中間級傳動機構(gòu) .................................................. 10 履帶驅(qū)動方式的選擇 .............................................. 10 中 間傳動機構(gòu)的主要參數(shù)值的確定 .................................. 11 選擇鏈輪齒數(shù) Z Z2 和傳動比 i ................................ 11 選取鏈節(jié)距 P ................................................. 12 計 算功率 Pc .................................................. 12 鏈傳動中心距和鏈節(jié)數(shù) ......................................... 12 鏈條傳動速度 ................................................. 13 計算滾子鏈鏈輪的主要尺寸： ................................... 13 鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸： ............................................... 14 3 管道機器人穩(wěn)定性設計 ........................................... 15 管道機器人的履足擺動機構(gòu) ........................................ 15 管道機器人運動穩(wěn)定于管道大小自適應調(diào)節(jié)機構(gòu) ...................... 17 4 管道機器人機械裝置整體性設計 .................................... 19 履帶驅(qū)動裝置初步設計： .......................................... 19 整體機構(gòu)放置初步設計 ............................................ 19 5 管道機器人運動力分析 ........................................... 21 管道機器人拖纜力理論方法計算分析 ................................ 21 管道機器人地面力分析 ............................................ 22 IV 管道機器人牽引力分析 ............................................ 23 6 總結(jié) ........................................................... 1 參 考 文 獻 ....................................................... 1 謝 辭 ............................................................ 3 1 1 緒論 管道機器人的研究意義 機器人是一種自動化的機器，具備一些與人或生物相似的能力，如感知、規(guī)劃、運動及動作的協(xié)作等，機器人技術(shù)被視為二十世紀人類最偉大的發(fā)明之一，自二十世紀六十年代工業(yè)機器人問世以來，隨著社會和科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是在 信息技術(shù)、控制理論等學科迅速發(fā)展的支持下，機器人的種類日益繁多，性能不斷的改進，工作領(lǐng)域也不斷擴大。管道檢測機器人實施的是管道內(nèi)檢測技術(shù)，它還能夠方便地獲取、傳輸、存儲管道內(nèi)的視頻影像數(shù)據(jù)，作為分析判斷管道內(nèi)壁腐蝕狀況、兒何形狀異常、堵塞、斷裂、泄漏的重要依據(jù) ，并可利用機器人自身精確的定位系統(tǒng)對缺陷進行定位，通過攜帶的檢測裝置對關(guān)鍵部位實施進一步的定量檢測。該管道檢測機器人系統(tǒng)通過 CCD 攝像頭實現(xiàn)信息的 采集，整個系統(tǒng)采用拖纜控制方式，檢測距離超過 100m，圖 2(d)為現(xiàn)場實驗圖片。軟軸大多為分段結(jié)構(gòu)，兩端有接頭，可以多根軟軸接在一起使用從而疏通較長距離的管道。剪形壓緊機構(gòu)具有可調(diào)接合點，調(diào)節(jié)接合點的位置，可使機器人的驅(qū)動輪徑向縮進或擴張，從而調(diào)節(jié)彈簧的壓緊力，使機器人能夠運行于垂直管道；三個電機以不同速度旋轉(zhuǎn)，機器人可以通過彎管 :三個電機所提供的牽引力較大，因此，機器人可以長距離運行。結(jié)合機器人的實際運動狀態(tài)，解決機器人接觸力問題，包括理論計算了機器人的拖纜力、地面力和牽引力 。 （ 2）履帶式著地面積大，易產(chǎn)生較大的附著力，對不平路面的適應性強，牽引性能非常好。當要求速度快時，就將傳動比系數(shù)減小，相反速度要求慢時，就將傳動比系數(shù)增大。 小鏈輪齒數(shù) 1 min 9zz??。 擺動機構(gòu)通常分為兩種，即柔性擺動機構(gòu)和剛性擺動機構(gòu)。如下圖 圖 12 擺動機構(gòu)旋緊螺母在上端時 當旋緊螺母向上移動時，履足之間的夾角變大 。 作上述假設后，本設計重點研究機器人在水平直管道中的拖纜力計算。 （ 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) 管道機器人具有較大