毕业设计论文—直进轮式管道机器人设计.doc

PAGE  专业文档尽在我主页 摘 要 管道运输在我国运用比较普遍，管道长期处于压力大的恶劣环境中，受到水、油混合物、硫化氢等有害气体的腐蚀。这些管道受蚀后，管壁变薄，容易产生裂缝，造成漏油的问题，存在重大安全生产隐患和济济损失。因此研究工程应用中的管道机器人具有很高的实用价值和学术价值。 根据这些问题，我们设计一种新的行走机构并分析了其总体机械结构。本文进一步介绍了当前国内外的管道机器人的发展现状并提出了一种新的管内行走机构。它利用一个电机同时驱动均布在机架上并与管内壁用弹簧力相封闭的六个行进轮，从而实现了可以轴向直进全驱动的管内行走。 接着本论文重点对直进轮式管道机器人的运动机理和运动特征进行了分析和介绍。根据管道机器人的设计要求选择电机，介绍了电机选择过程，对其中关键的机械部件如蜗轮蜗杆传动部件、齿轮等进行了设计。该机器人具有较大的承载能力，可以在较高的速度下实现连续移动，由于该机构采用弹性装置支撑，所以该机构的管径适应性增大，是一种具有实用价值的移动机构形式。 关键词：管道机器人；行走机构；弹性装置 目 录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc201375600 摘要  PAGEREF _Toc201375600 \h I  HYPERLINK \l _Toc201375602 1绪论  PAGEREF _Toc201375602 \h 1  HYPERLINK \l _Toc201375603 1.1本课题的研究目的和意义  PAGEREF _Toc201375603 \h 1  HYPERLINK \l _Toc201375604 1.2国内外管道机器人的发展状况  PAGEREF _Toc201375604 \h 2  HYPERLINK \l _Toc201375605 1.3国内外管道机器人的发展趋势  PAGEREF _Toc201375605 \h 8  HYPERLINK \l _Toc201375606 1.4论文的研究内容  PAGEREF _Toc201375606 \h 10  HYPERLINK \l _Toc201375607 2管道机器人总体方案设计  PAGEREF _Toc201375607 \h 11  HYPERLINK \l _Toc201375608 2.1实现管内行走的几种典型机构  PAGEREF _Toc201375608 \h 11  HYPERLINK \l _Toc201375609 2.1.1螺旋轮式  PAGEREF _Toc201375609 \h 11  HYPERLINK \l _Toc201375610 2.1.2蠕动式  PAGEREF _Toc201375610 \h 12  HYPERLINK \l _Toc201375611 2.1.3直进轮式  PAGEREF _Toc201375611 \h 13  HYPERLINK \l _Toc201375612 2.2直进轮式全主动管内机器人的运动机理  PAGEREF _Toc201375612 \h 17  HYPERLINK \l _Toc201375613 3管道机器人的移动机构分析与设计  PAGEREF _Toc201375613 \h 18  HYPERLINK \l _Toc201375614 3.1管道机器人管内行走的基本条件  PAGEREF _Toc201375614 \h 18  HYPERLINK \l _Toc201375615 3.2直进轮式移动机构分析  PAGEREF _Toc201375615 \h 19  HYPERLINK \l _Toc201375616 3.2.1轮式移动机构的原理  PAGEREF _Toc201375616 \h 19  HYPERLINK \l _Toc201375617 3.2.2轮式移动机构的特点  PAGEREF _Toc201375617 \h 19  HYPERLINK \l _Toc201375618 3.3直进轮式移动机构的运动分析  PAGEREF _Toc201375618 \h 21  HYPERLINK \l _Toc201375619 3.3.1运动自由度分析  PAGEREF _Toc201375619 \h 21  HYPERLINK \l _Toc201375620 3.3.2运动速度分析  PAGEREF _Toc2