水下管道清污机器人舱体及清理机构设计

针对浅水区域水下管道外壁人工清理成本高、传统水下机器人清理效果不佳的问题,课题组使用SolidWorks软件对机器人舱体及清理机构的结构进行了研究,设计了一款通过改变自身重力实现上浮下潜,利用机械爪夹持管道外壁,再使用毛刷清理水下管道的清污机器人。通过ANSYS Workbench软件进行仿真分析,验证结构的合理性。仿真结果表明,该机器人结构简单,便于制造,具有较高的实用价值。     

小口径管道用机器人行星齿轮式行走机构设计

为了在小口径管道内进行探测和排除故障，提出采用直径25mm的行星齿轮式机器人行走机构，并对行星齿轮减速机构和行星车轮机构的原理、传动比、传动效率和传动特点进行了分析。结果表明．这种微型机器人行星车轮机构能较好地解决在小口径管道内的移动问题，为进一步研究小口径管道内的微型机器人提供了依据。     

管道机器人自适应变径设计

为了研究黄土致灾机理特此研发孔洞机器人作为协同探测系统的运载平台,但针对黄土孔洞这种特殊的管道,对黄土孔径变化的自适应是实现机器人自适应行走的重要组成部分,该管道机器人采用丝杠螺母式变径机构,笔者提出了一种基于压力反馈式闭环控制的自适应变径控制方案,采用STM32周期性控制步进电机的运动状态,带动变径连杆产生角位移以实现管道机器人的变径功能。     

可变径管道机器人结构及控制系统设计

分析管道运输在当今社会生活中的重要性,提出了一种轮式可变径管道机器人机械结构和控制系统总体方案,能够适应机器人对120～220 mm管径变化的需求.设计了管道机器人驱动装置和自适应调节机构,同时设计了管道机器人的控制系统.该控制系统上采用了上、下位机控制方式,下位机以Arduino单片机为中央控制器,上位机使用LabV...     

新型水下负压-电磁吸附清洗机器人结构方案设计

为了解决海洋结构物水下清理作业成本高、风险高、人力资源耗费量大等问题,设计一种新型水下负压-电磁吸附清洗机器人,其主要由基板、转动机构一、转动板、空化射流喷头、抽气管、转动机构二、移动机构和电磁吸附块等结构组成。该新型机器人有众多优点,如重量较轻、无需船舶进入船坞便可对船体进行清洗,因此能够较为高效、智能地完成船体表面的清理工作,还可以根据不同船型的不同表面进行调整,以达到更契合船体表面的目的,从而大幅度减少由船舶清理所导致的收入损失,并提高船舶水下清理的效率和安全性。     

自适应管道探测清洗机器人的研究

工业管道经过长期使用,容易出现堵塞等问题。为了保证管道的安全性,延长其使用寿命,需要定期对不同的管道进行检测与维护。笔者经调查,利用软件进行三维建模设计,并多次进行实物测试,最终研发了一种能自适应管道变化并进行清理的管道机器人,其能在管径350mm～550mm的管道中行走,探测管道内的障碍物并进行清洗,操作容易,结构简单,性能稳定,有很大的市场发展前景。     

一种新型排水管道清淤机器人控制系统的设计

介绍了一种用于排水管道清淤和检测的机器人机构及工作原理,该机器人采用了履带式行走机构和管道直径调节机构,以ST89C58单片机为控制核心,通过压力传感器的反馈值,自主地控制管道直径调节机构。同时对驱动电动机控制、速度传感器以及光电编码器在机器人中的应用进行了详细介绍。经论证表明:该系统具有结构紧凑、适应性强、牵引力大、去淤彻底等特点。     

芸豆智能除草机器人总体结构设计

针对芸豆绿色种植过程中杂草的去除问题,设计了基于机器视觉识别技术的两种除草机器人的总体结构,以满足绿色除草的工作要求。轮式除草机器人采用剪切式刀具,具有结构简单、运行稳定、除草准确、不易堵塞的特点,但除草效率相对较低;履带式除草机器人采用双回旋式刀头,配有拢草耙,可进行杂草的收集和清理,具有结构紧凑、操作简单、运行稳定、移动方便、除草效率高的特点。     

基于解析法的管道清灰机器人操作臂分析及仿真

以管道清灰机器人为研究对象,建立了该机器人操作臂机构简图。利用解析法对机器人操作臂位置、速度、加速度进行了分析,给出了末端操作器的位置、速度、加速度解。利用Matlab编制计算程序,基于Simulink建立了仿真模型,对管道清灰机器人进行了动态仿真,验证了运动分析的正确性。     

油气管道检测及清洁机器人的可靠性分析

管道机器人广泛应用于油气管道的检查、清洗等工作,而管道内部环境十分恶劣,严重影响了管道机器人的使用寿命和工作效率,因此有必要进行相应的可靠性分析。针对管道机器人可靠性问题,以多功能管道机器人为研究对象,首先介绍了该机器人的核心结构和各个装置的功能;然后利用危害度分析(FMECA),发现管道机器人的电机、电池、摄像头、涡流检测装置等容易产生Ⅱ类严酷度故障;最后,通过对Ⅱ类严酷度故障的故障树分析(FTA),发现Ⅱ类严酷度故障中摄像头最容易产生相应故障,给出了相应检查方式和改进措施。为其他管道机器人的设计提供参考。     

一种网箱清理水下机器人设计

针对目前深海网箱清洁智能化程度低,清洁周期长、效果差、成本高等问题,课题组设计了一款新型水下网箱清理机器人。该机器人兼有人工操作和智能操作两种模式,可以高效便捷地清理水下网箱,为国内养殖业提供了一种新的网箱清理方式。     

牛舍清洁机器人结构设计与避障设计

对牛舍清洁机器人的结构与避障设计进行分析与研究,并针对清洁机器人在完成清洁任务的过程中遭遇障碍物及运行路径的全覆盖问题,对清洁机器人的运动机构与外形结构进行分析。同时,对清洁机器人重要设备如电机、电池及控制器等进行选型,通过对各障碍物进行分类识别,并结合迂回式路径规划算法和靠墙或牛栏等障碍物的避障策略,实现清洁机器人对牛舍的全方位清扫工作。实践证明:在基于障碍物分类识别的迂回式避障策略设计与靠墙或牛栏障碍物避障策略设计,在清洁机器人发展历程中起着关键性的作用。     

基于曲柄摇杆机构和凸轮机构的四足机器人步态分析

足式机器人是近年来各国科学家大力关注的机器人研究一个比较活跃的领域,四足机器人以其结构和控制方法的相对简单成为足式机器人的一个理想研究对象.四足机器人不但可以应用在军事、行星探测、救灾等领域,而且在家庭娱乐、仿生学等领域大显身手.文章采用埃万斯连杆机构进行一种稳步四足机器人的机构设计分析,并利用Matlab软件对其足迹的稳步性做了运动分析.     

高架草莓采摘机器人设计与试验

设计了一款针对高架栽培模式的草莓采摘机器人。该机器人由履带式行走机构、基于机器视觉的精密运动定位机构和一个可同步剪切夹持草莓果柄的末端执行器等机构组成,采用以ARM9为核心的分层式控制系统。温室内实地试验表明该机器人能够自主识别、定位并无损伤采摘高架栽培模式下的成熟草莓,采摘成功率可达88%,采摘单颗草莓时间为18.54 s。     

基于4G通信的无损检测爬壁机器人设计

目前,对于工业上使用的大型化工储液罐、船舶外板、运输管道的安全性检测主要采用的是人工检测.不仅人身安全不能得到保证,而且检测效率低,成本高.本文设计了一款磁吸式无损检测爬壁机器人,用以搭载无损检测模块.通过远程控制爬壁机器人的运动,完成相关检测作业.     

带清理装置的梳齿式棉花采收台设计

根据梳齿式采棉机采收台和清理装置的工作原理,针对4MCS-300梳齿式棉花收获机含杂率高的问题,设计了一种带清理装置的梳齿式采收台;并在采收台上增加清理装置,棉花由梳齿采摘下来后,直接进行清理工作。该设计主要进行对带清理装置梳齿式采收台整体结构设计,采收平台、输送系统和清理系统方案设计以及主要工作部件的设计。通过样机田间试验表明,带清理装置的采收台含杂率为11.9%。该采收台降低了籽棉含杂率,提高了清理质量,对梳齿式采棉机的推广有重要的意义。     

现代设计方法在机器人设计中的应用

机器人的有效设计对提升机器人质量及作业效率具有重要影响,为适应社会各行业对机器人的良好性能和高质量需要,在机器人发展过程中必须注重机器人的技术设计工作。基于此,课题组就可靠性设计、CAD计算机辅助设计、有限元法等现代设计方法在机器人设计中的应用进行研究。研究结果表明,设计人员借助计算机相关技术,结合现代设计方法,可明显提高机器人设计质量,降低机器人设计成本,提高机器人产品性能。     

基于空间曲线啮合轮的六足机器人结构设计与分析

为减小六足机器人的体积及优化其结构,设计一种基于空间曲线啮合轮的六足机器人。详细介绍空间曲线啮合轮传动机构及执行机构的特点及设计思路．对机器人的受力情况进行分析。新型机器人结构简单,体积小且成本低。     

基于PLC的智能立体车库车辆搬运机器人模型及控制系统设计

【目的】车辆搬运机器人是智能立体车库的重要组成部分,是实现车辆智慧存取的关键,其核心功能包括车辆举升、全向行走等机构,提升立体车库的运行效率。【方法】课题组以某型车辆搬运机器人为研究对象,分析其三相异步电机、行走机构以及举升机构的控制模型,简述基于PLC的控制系统设计要点,包括运行流程、主程序和子程序,对机器人受载荷时的夹臂变形量和行走精度进行测试;在车辆存取管理中,应重点关注机器人的误差控制能力和自主决策能力,借助数学方法建立运动模型,同时要明确控制系统的设计要点,由技术人员预先编写控制程序,借助PLC实现电机运行方向、运行距离、运行速度的精确控制。【结果】仿真结果表明,2 t载荷对应的夹臂变形量均不超过5.0 mm,仅在3 t载荷下出现了一次变形量超5.0 mm,说明该机器人通过了夹臂变形测试;制动位置在超载时的精度基本在5.0 mm以内,10次测量中仅有一次超过5.0mm。【结论】该型机器人表现出良好的控制效果,有助于提升车库的运行效率。     

猕猴桃采摘机器人柔性移动平台的设计

针对猕猴桃采摘机器人在果园中的移动问题,结合猕猴桃棚架式栽培模式及采摘机器人的作业特点设计了一种用于猕猴桃采摘机器人的柔性移动平台。首先,分析了猕猴桃棚架式生长环境及种植模式的参数特点,阐述了移动平台的作业要求以及其整体结构。其次,对该平台的高度调解机构建立几何模型,利用Mat Lab进行了力、角度等参数的分析计算,研究其高度调节范围和连杆角度的变化关系、液压缸的最佳安装点和调节极角。最后,利用ANSYS WORKBENCH在危险点对关键机构利用进行强度校核。本研究完成了柔性移动平台的总体设计,得出了平台作业的调节极角,通过对高度调节机构的分析校核,结果满足平台的作业要求。