為了提高電力系統(tǒng)的自動化水平,減輕電力工人在檢修高壓輸電系統(tǒng)時的勞動強度,同時保障其人身安全,提出并設(shè)計了一種可以攀爬電力鐵塔的5自由度關(guān)節(jié)式機器人,給出了機器人的cad模型,分析了其在鐵塔兩種位置攀爬過渡的能力.根據(jù)機器人機構(gòu)特征,提出、分析和比較了蠕蟲式和扭轉(zhuǎn)式攀爬步態(tài).蠕蟲式攀爬步態(tài)即機器人本體的兩連桿之間角度周期變化,兩爪交替前進;扭轉(zhuǎn)式攀爬步態(tài)即機器人本體不動,爪部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)180°使得機器人整體扭轉(zhuǎn)半周.在機械系統(tǒng)動力學(xué)仿真軟件adams環(huán)境下,對機器人采用這兩種步態(tài)在鐵塔主材表面、橫擔(dān)側(cè)面和上表面3種方位攀爬情況進行了仿真,計算和分析了不同情況下機器人各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩和系統(tǒng)能耗,得出最適合鐵塔各種方位的攀爬步態(tài):在橫擔(dān)上攀爬時應(yīng)采用能耗較小的扭轉(zhuǎn)式步態(tài),但是在主材表面攀爬時兩種步態(tài)能耗接近,需考慮障礙類型選取合適的步態(tài).仿真結(jié)果為機器人的攀爬步態(tài)規(guī)劃及控制策略提供了依據(jù),同時樣機試驗結(jié)果也驗證了兩種攀爬步態(tài)的可行性.

電力鐵塔攀爬機器人夾持機構(gòu)設(shè)計與分析_陸小龍

中央空調(diào)的廣泛使用為人們生活帶來舒適的同時,由于空調(diào)系統(tǒng)不能得到及時清洗而引起的空氣污染也越來越引起人們的高度重視,空調(diào)清洗已成為人們提高生活質(zhì)量的一項迫切需求。本文在研究國內(nèi)外管道清洗機器人現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,通過實驗試制,設(shè)計出一種新型的運用脈沖空氣對中央空調(diào)管道進行清洗的機器人,以達到凈化空調(diào)管道系統(tǒng)的目的。本課題設(shè)計包括以下幾個方面:機器人行走機構(gòu)、機器人主架、噴氣機構(gòu)、防塵裝置以及其他輔助設(shè)備的設(shè)計選擇。

從高層建筑消防的實際需要出發(fā),簡要分析了傳統(tǒng)消防設(shè)備的不足和國內(nèi)外消防機器人的發(fā)展現(xiàn)狀,詳細介紹了高層建筑消防機器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能。

攀爬電力鐵塔機器人的爬行方案設(shè)計

目前電力特種機器人的研究主要集中在巡線機器人方面,用于巡檢電力鐵塔的機器人還鮮有成果。攀爬電力鐵塔機器人爬行方案的設(shè)計,是研制攀爬電力鐵塔機器人的基礎(chǔ)。本文通過分析比較幾種爬行機構(gòu),結(jié)合攀爬電力鐵塔機器人的性能要求及工作環(huán)境確定了該機器人的一種爬行方案。

根據(jù)對電力鐵塔攀爬機器人夾持機構(gòu)的運動和受力分析,提出并設(shè)計了一種新型雙v字夾持機構(gòu),其夾持爪v形槽角度固定,大小可變,雙爪聯(lián)動可從多個方向?qū)Σ煌?guī)格角鋼夾持。建立了機構(gòu)cad模型及數(shù)學(xué)模型,并對夾持力進行了動力學(xué)仿真。進行實驗室樣機試驗,其結(jié)果驗證了這種夾持機構(gòu)能夠從多個方向?qū)挾葹?0～220mm不同規(guī)格的角鋼進行可靠夾持,為攀爬機器人在電力鐵塔移動提供可靠的夾持力。

本實用新型在單片的dsp處理器中引入fp-ga處理器,形成基于dsp+fpga的雙核處理器,并充分考慮電池在這個系統(tǒng)的作用,實現(xiàn)單一控制器同步控制七軸的功能,把無線多吸盤墻面清洗機器人控制系統(tǒng)中工作量最大的七軸伺服系統(tǒng)交給

面向輸電系統(tǒng)檢測及維護作業(yè)的自動化,提出并設(shè)計了一種可以在電力鐵塔表面自由移動的五自由度雙臂關(guān)節(jié)式攀爬機器人,以期代替人工完成危險的高空攀爬檢測作業(yè)任務(wù)。該電力鐵塔攀爬機器人機構(gòu)緊湊,左右機構(gòu)對稱,創(chuàng)新采用直線推桿機構(gòu)實現(xiàn)兩臂張合功能,此機構(gòu)可良好支撐機器人雙臂,相比傳統(tǒng)關(guān)節(jié)設(shè)計采用的大轉(zhuǎn)矩電機直驅(qū)方式,大幅度降低了對驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩要求。建立了機構(gòu)cad模型。進行了靜力學(xué)分析,并在動力學(xué)仿真軟件adams軟件環(huán)境下進行仿真。通過和電機直驅(qū)關(guān)節(jié)方法比較,分析和仿真結(jié)果均表明采用直線推桿機構(gòu)可減小驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩。樣機試驗結(jié)果表明電力鐵塔攀爬機器人系統(tǒng)的設(shè)計組成原理合理,系統(tǒng)方案成功可靠。

(19)中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局 (12)發(fā)明專利申請 (10)申請公布號 (43)申請公布日 (21)申請?zhí)?01910207682.6 (22)申請日2019.03.19 (71)申請人中國礦業(yè)大學(xué) 地址221116江蘇省徐州市銅山區(qū)大學(xué)路1 號 (72)發(fā)明人周公博　張崗　朱真才　唐超權(quán)　 何貞志　楊善國　李偉　江帆　 (74)專利代理機構(gòu)南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限 公司32200 代理人馬嚴龍 (51)int.cl. b62d57/024(2006.01) (54)發(fā)明名稱 一種鋼絲繩捻向攀爬機器人 (57)摘要 本發(fā)明公開了一種鋼絲繩捻向攀爬機器人， 包括若干模塊，模塊的外殼內(nèi)設(shè)置有攀爬裝置， 攀爬裝置包括張緊支架，張緊支架內(nèi)安裝有滾 輪，滾輪外緣一周設(shè)有膠皮，張緊支架的背側(cè)具 有軸，靠近軸的外殼上開設(shè)有孔，

電力鐵塔攀爬機器人的步態(tài)分析_曹志華

針對實驗室現(xiàn)有電力鐵塔攀爬機器人,分析了影響其位姿精度的主要因素,充分考慮了機器人的基本誤差(靜態(tài)誤差和動態(tài)誤差)以及機器人移動基座偏角誤差,建立了機器人的位姿誤差分析模型。并依據(jù)所建立的機器人誤差模型,在matlab中進行了分析計算,得到由靜態(tài)誤差、基座偏角誤差和動態(tài)誤差所引起的機器人末端位姿誤差,并對多種因素所引起的機器人末端位姿誤差進行綜合得到機器人的綜合位姿誤差,這為機器人誤差補償提供了理論依據(jù)。

電力鐵塔攀爬機器人的步態(tài)分析_曹志華 (2)

介紹了一種壁面適應(yīng)性較強,能跨越水平窗框障礙的多吸盤吸附式玻璃壁面清洗機器人系統(tǒng),并對其控制系統(tǒng)進行了研究。機器人在樓頂卷揚機的牽引作用下依靠自身重力沿壁面下滑完成清洗作業(yè),通過多負壓吸盤的交替吸附達到跨越水平窗框障礙的目的,并提出了理想密封系統(tǒng)的模型。

在生產(chǎn)生活中,有很多安裝及維修等工作需要爬桿作業(yè),冬季溫差晝夜明顯,使水泥桿塔結(jié)了一層冰或者霜,人工爬桿無法實現(xiàn)。設(shè)計一款爬桿機器人由曲柄滑塊機構(gòu)、并聯(lián)盤形凸輪機構(gòu)、移動凸輪機構(gòu)以及上下機械手爪等組成,通過彈簧的預(yù)緊力來實現(xiàn)機器人手爪對桿的抱緊,通過曲柄滑塊機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等實現(xiàn)攀爬動作,同時機器人只需一個驅(qū)動源就能帶動整個機器人的運動,能攀爬變直徑的桿,工作簡單可靠,運動靈活,可以廣泛應(yīng)用于很多爬桿作業(yè)。

該設(shè)計基于聲波在空氣中傳播遇到障礙物反射的原理,通過超聲波的發(fā)射和接收來完成黑暗空調(diào)管道內(nèi)的障礙探測。測距器由超聲波發(fā)射模塊、信號接收模塊、單片機處理模塊、數(shù)碼顯示以及聲光告警顯示模塊等部分組成。文中詳細介紹了測距器的硬件組成、檢測原理、方法及軟件流程。

根據(jù)國內(nèi)中央空調(diào)風(fēng)管特點及尺寸要求,提出一種風(fēng)管清洗機器人自適應(yīng)調(diào)節(jié)機構(gòu)。分析了機構(gòu)的工作原理、力學(xué)特性,建立了數(shù)學(xué)模型,進行了仿真。結(jié)果表明,調(diào)節(jié)機構(gòu)對這些風(fēng)管有極強的適應(yīng)性,同時可增強機器人的牽引能力。

道路欄桿的人工清洗存在很多安全隱患,為了實現(xiàn)一款經(jīng)濟實用的道路欄桿清洗機器人的運動試驗與校核,在adams中建立了該機器人的虛擬樣機模型,并對模型各部件添加了約束和驅(qū)動,進行了運動仿真,結(jié)果顯示該機器人在很大程度上滿足了設(shè)計的要求。

本文針對目前國內(nèi)中央空調(diào)風(fēng)管清洗機器人中的關(guān)鍵技術(shù)問題進行了全面分析研究,提出了一系列改進措施,并對其結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計,使該機器人結(jié)構(gòu)更合理、功能更強大、使用更方便。

為解決中央空調(diào)管道清洗難及管徑不規(guī)范等問題,將自動定心技術(shù)應(yīng)用到管道清洗機器人中,開展了中央空調(diào)管道清洗機器人控制系統(tǒng)方案分析與設(shè)計。采用模塊化的設(shè)計思想,以atmega64單片機為控制核心,建立了各個功能模塊之間的關(guān)系,實現(xiàn)了中央空調(diào)管道清洗機器人整個控制系統(tǒng)的方案設(shè)計。在現(xiàn)有的中央空調(diào)管道清洗技術(shù)基礎(chǔ)上,對相關(guān)研究成果進行了對比分析及評價。研究結(jié)果表明,所設(shè)計的清洗機器人能夠?qū)崿F(xiàn)自動定心以適應(yīng)不同的空調(diào)管徑,完成清洗作業(yè),為中央空調(diào)管道清洗技術(shù)提供了廣闊的應(yīng)用前景。

設(shè)計了1種永磁真空混合附壁的船舶壁面除銹爬壁機器人,該機器人負載大、本體重,機器人的附壁面法向存在水射流反沖力和真空負壓壓力。建立了機器人下滑和后翻兩靜態(tài)模型,結(jié)合船壁面法向的3種受力狀態(tài),分別對下滑模型和后翻模型進行了分析,并將兩模型永磁單元所需吸附力進行了對比。仿真和實驗結(jié)果表明,真空負壓提高機器人附壁能力明顯,可以較大地降低永磁吸附單元所需吸附力,減小機器人負載,較低的真空負壓可實現(xiàn)輔助永磁良好附壁,在保證靈活運動的前提下吸附可靠。

設(shè)計研發(fā)了一種利用電機驅(qū)動凸輪機構(gòu)、曲柄連桿機構(gòu)、擺桿機構(gòu)等實現(xiàn)在變直徑桿上攀爬的非智能的蠕行式仿生爬桿機器人。在對機器人靈巧的結(jié)構(gòu)和工作原理作出說明的基礎(chǔ)上,進行了運動學(xué)建模和仿真分析。實驗表明,該機器人爬行穩(wěn)定,工況好。