A. 爬桿機器人的工作原理是什麼
一、爬桿機器人
該機器人模仿蟲蠕動的形式向上爬行,其爬行運用簡單的曲柄滑塊機構。其中電機與曲柄固接,驅動裝置運動。曲柄與連桿鉸接,其另一端分別鉸接一自鎖套(即上下兩個自鎖套),它們是實現上爬的關鍵結構。當自鎖套有向下運動的趨勢時,由力的傳遞傳到自鎖套,球、錐管與圓桿之間形成可靠的自鎖,阻止構件向下運動,而使其運動的方向始終向上。
二、功能原理
通常情況下,一部的機器需要通過電機帶動一系列復雜的機構使其正常運轉,這其中涉及到很多簡單且基本的機械機構。當然,也可以直接通過電機帶動整部機器的運轉,這完全取決於機器所需完成的工作以及設計該機器時所面臨的種種實際情況。針對該爬桿機器人,有兩套設計方案,分別是:由曲柄滑塊機構帶動和由氣壓元件直接驅動。
1、首先,讓我們來看一下曲柄滑塊機構是如何工作的。
在平面連桿機構中,能繞定軸或定點作整周回轉的構件被稱為曲柄。而通過改變平面四桿機構中構件的形狀和運動尺寸能將其演化為不同的機構形式,就曲柄滑塊機構而言,它是通過增加鉸鏈四桿機構中搖桿的長度至無窮大而演變過來的。改機構實際上是由一曲柄一端鉸接在機架上,另一端鉸接一連桿,連桿的另一端聯結一滑塊,在曲柄為主動件運動時帶動連桿,連桿又帶動滑塊,使其在平面某一范圍內做直線往復運動。
2、其次是氣動的原理。
該運動原理與上述的曲柄滑塊機構相比,在保留兩滑塊作為自鎖裝置的前提下,省略了聯結兩滑塊的傳動裝置,轉而用兩個汽缸直接帶動兩個滑塊的上下移動。
B. 什麼是管道機器人,其工作原理是什麼
中儀物聯「管道機器人」真正的名字叫CCTV視頻檢測儀,它適合於直徑200至2000mm的各種管道,並能發現裂縫、腐蝕、積泥等各種結構性及功能性缺陷,而這種缺陷在日常的管道養護中往往無法及時發現,養護人員若想對排水管道進行深入檢測就必須通過人工挖掘或鑽進管道才能進行,而深埋於城市街道的管道縱橫交錯,極為復雜,有些管道又比較細,養護人員更無法鑽進其內一探究竟,且存在安全隱患。而有了這樣的「管道機器人」,現在只需把它放進管道,就能把管道內部的情況看得一清二楚,並且進行記錄,便於保存。實施檢測之前,養護人員需要對所檢測管道進行疏通清淤以確保管道內部的通暢,便於機器人所拍攝的視頻圖像的清晰性,為管道的評估提供精確的圖像依據。
C. 施羅德SINGA 300-管網檢測爬行機器人,功能和參數特點
SINGA 300
-管網檢測爬行機器人
Singa 300是一款多功能管道檢測機器人系統,該系統功能強大,可搭載自主研發的3D激光進行管道變形檢測;3D聲納系統進行管底淤泥沉積分析:或機械手臂到人工無法達到的地方,採集泥沙或水樣。設備現已廣泛用於市政管道、工業燃氣、燃油管道檢測和有關環保工程項.
D. 管外爬行機器人怎樣在管道上爬行
機器人本體結構採用的是關節式,不僅能夠攀爬直行管道,而且能夠越過T型管道、十字型管道等。針對各個關節的電機的驅動方式選取c8051f020單片機為控制系統核心器件,通過壓力感測器檢測機器人與管道表面的壓力來實現機器人的固定,採用max485多機通信模式實現對多個關節舵機的控制。通過實驗室測試,該機器人基本能夠實現在直行、十字交叉管道上前進、後退、上升、下降等功能。從而可以為各種工業管道、民用管道、大橋斜拉索、電纜等圓柱形體的質量檢測、維護修復等作業提供一種新型的管外行走裝置。【南京曼特內思機械友情提供】
E. 內框螺旋式管外自爬升機器人的工作原理求大神幫助
利用車輪抱緊管壁並通過驅動車輪轉動而使小車實現螺旋上升或下降。若要使機構能在水平、傾斜、垂直管壁上移動,其抱緊固定於管壁上不下滑的最大靜摩擦力與向上爬升所需的驅動力是各種形態中最大的。如圖4所示,用專用螺母扳手轉動調節螺母,調整抱緊彈簧的壓力,使得小車獲得足夠的抱緊力,在圓周均布的抱緊彈簧與隨動桿的作用下,小車隨著管道外徑的改變柔順地仿形。根據不同管徑,選擇支承架上不同的聯接孔,以得到要求的彈性抱緊力。 我是在中電網上看到的
F. 工業機器人的傳動裝置有哪些
傳動裝置分類:軸承,絲桿,齒輪,行星齒輪,RV減速器,柔性元件。
軸承:等截面薄壁軸承、交叉滾子軸承;
絲杠:普通絲杠驅動、滾珠絲杠;
齒輪:兩軸平行齒輪,兩軸不平行齒輪;
柔性元件:諧波齒輪、同步帶傳動、纜繩傳動。
G. 工業機器人常用的傳動裝置有哪一些類型
工業機器人常用的傳動裝置:軸承、齒輪、減速器、帶傳動、纜繩
軸承作用:支撐機械旋轉體,用以降低設備在傳動過程中的機械載荷摩擦系數,影響著機器人運轉平穩性,重復定位精度,動作精確度。
直齒輪或斜齒輪作用:為機器人提供了密封的、維護成本低的動力傳遞,它們應用於機器人手腕;
大直徑的轉盤齒輪作用:用於大型機器人的基座關節,用以提供高剛度來傳遞高轉矩;
雙齒輪驅動作用:被用來提供主動的預緊力,常被應用於大型龍門式機器人和軌道機器人;
蝸輪蝸桿作用:被應用於低速機器人或機器人的末端執行器中。
行星齒輪作用:降低轉速增大扭矩和降低負載/電機的轉動慣量比,常應用於伺服電機、步進電機與直流電機等傳動系統;
減速器:減速機是工業機器人三大重要構件之一。
同步帶傳動作用:常用於兩個減速機之間,同步帶傳動的帶輪和傳動帶之間沒有相對滑動,能夠保證嚴格的傳動比。
纜繩作用:使驅動器布置在機器人機座附近,從而提高動力學效率,多用於多關節柔性手爪。
H. 爬壁機器人(爬玻璃)是履帶式好還是輪式好,我採用的是正反兩片磁吸附裝置,想在垂直玻璃上運動。
個人覺得履帶式會比較好,接觸面積比較大,相對吸附能力比較強
I. 爬壁機器人是什麼
是可以代替人工完成高空或立面作業的機器人,如石化儲罐清洗檢測、船體除銹噴漆等,國內的彼合彼方機器人(天津)有限公司做得很專業。
J. 真空吸附式爬壁機器人 怎麼設計啊求助
一、 選題的依據及意義
爬壁機器人是移動機器人領域的一個重要分支,它把地面移動機器人技術與吸附技術有機結合起來,可在垂直壁面上附著爬行,並能攜帶工具完成一定的作業任務,大大擴展了機器人的應用范圍。目前,爬壁機器人主要應用於核工業、石化工業、造船業、消防部門及偵查活動等,如對高樓外壁面進行清洗,對石化企業中的儲料罐外壁進行檢測和維護,對大面積鋼板進行噴漆,以及在高樓事故中進行搶險救災等。爬壁機器人的應用取得了良好的社會效益和經濟效益。所以如何更好的把現有的爬壁機器人技術應用到社會生產中具有很重要的意義。
二、國內外研究現狀及發展趨勢
2.1 爬壁機器人系統的國內外研究現狀
自1966年日本的西亮教授研製出第一個爬壁機器人以來,爬壁機器人在日本得到蓬勃發展。之後,英國、西班牙、美國、德國和俄羅斯等國也相繼研製出多種爬壁機器人樣機。20世紀80年代以來,國內許多院校和科研單位也在爬壁機器人領域取得了長足的發展,研製了多種型號的爬壁機器人。
國外爬壁機器人研究現狀
1966年日本大阪府立大學工學部的西亮教授成功研製出第一個垂直壁面移動機器人樣機,該機器人利用電風扇進氣側的低壓作用作為吸附力,使機器人貼附在垂直壁面上。1975年他又採用單吸盤結構製作出以實用化為目標的第二代爬壁機器人樣機。1997年俄羅斯莫斯科機械力學研究所研製出的用於大型壁面和窗戶清洗作業的爬壁機器人也採用單吸盤結構。該機器人利用風機產生真空負壓來提供吸附力,吸盤腹部裝有4個驅動輪,機器人可在壁面全方位移動。
美國西雅圖的Henry在波音公司的資助下研製出一種真空吸附履帶式爬壁機器人/AutoCrawler0。其兩條履帶上各裝有數個小吸附室,隨著履帶的移動,吸附室連續地形成真空腔而使得履帶貼緊壁面行走。日本光榮公司研製了一種多吸盤爬壁機器人,該機器人裝有兩組真空吸盤,機器人本體上自帶兩個真空泵、電池、控制系統和無線通訊系統。機器人一次充電可以工作約30 min,工作范圍為距遙控天線10 m以內,最大行走速度為30 cm /min,用於高大建築物牆壁的檢測工作。
20世紀90年代初,英國朴次茅斯工藝學校研製了一種多足行走式的爬壁機器人,採用模塊化設計,機器人由兩個相似的模塊組成,每個模塊包括兩個機械腿和腿部控制器。可根據任務需要來安裝不同數量的腿,可重構能力強。機械腿採用仿生學機構,模擬大型動物臂部肌肉的功能,為兩節式,包括上、下兩個桿和3個雙作用氣缸,具有3個自由度。穩定性好,承載能力大,利於機器人的輕量化,並能跨越較大的障礙物。除腿端部各有一真空吸盤外,機器人腹部設有吸盤,使機器人具有較大的負載質量比,日本東京工業大學研製了一種爬壁機器人/NINJA0,可在不同表面(地面、牆壁、天花板)上爬行並具有較高靜載荷能力。運動系統採用腳部安裝有真空吸盤的腿,腿部為3自由度並聯機構,為機器人在壁面上行走提供強大的驅動力;踝部採用一種新的機構)CP用來調整踝部的姿態;並採用VM閥調節多腔式真空吸盤,使機器人在遇到粗糙、有裂縫的牆壁時仍有較高吸附效率。
三、本課題研究內容
爬壁機器人的關鍵技術作為移動機器人領域的一個分支,爬壁機器人和地面移動機器人有許多相似之處,但由於其特殊的工作環境和任務要求,在理論和技術等方面又有一些特殊性,爬壁機器人的用途和傳統爬壁機器人的結構、吸附方式、移動方式及各自的特點,側重研究了爬壁機器人的爬壁控制系統和無線遙控系統。結合實驗室實際條件,設計了機器人樣機。其主要工作內容包括: 控制理論的介紹、STC89C52單片機控制系統硬體電路、氣壓檢測模塊設計、驅動電路設計、控制系統軟體設計。
(1)吸附方式:
爬壁機器人主要在與地面成一定角度的壁面上進行工作,特別是垂直壁面。吸附機構的作用是產生一個向上的力來平衡機器人重力,使其保持在壁面上。目前,吸附方式主要有真空負壓吸附、磁吸附.螺旋槳推力及粘結劑等幾種方式。在對比了這幾種吸附方式的優缺點後,本課題採用負壓吸附。
(2) 移動機構及運動控制系統
爬壁機器人的移動機構主要有輪式、多足式、履帶式等,其中,輪式和足式使用較為廣泛,履帶式多用於磁吸附方式。越障能力是爬壁機器人壁面適應性能的一個重要指標。當工作面上有凸起、溝槽時,機器人要通過這些障礙物,就必須有足夠的越障能力。各種移動機構中,多足式機器人的越障能力較強,其每個腿部都置有小吸盤,當遇到障礙物時,可控制各個/腿0,使小吸盤逐個跨過障礙物。壁面機器人的移動機構可以使機器人在可靠吸附的前提下能夠在壁面上靈活移動。由於爬壁機器人工作於壁面的特殊性,移動機構常和吸附機構存在耦合,這給機器人的運動控制帶來了一些困難。如多吸盤足式爬壁機器人,腿末端各有一個吸盤,每移動一個腿需要完成/消除吸力)抬腿)邁腿)落腿)產生吸附力0一系列動作。在此過程中,機器人移動機構的動作要和吸附機構相互協調,才能保證機器人在壁面上的靈活移動。履帶機器人採用的負壓吸附技術現在比較成熟,所以這次的設計採用履帶機器人的移動機構。
(3) 能源供應及驅動方式
能源供應方式有通過電線、管路為機器人提供電、氣等能源的方式,也有自帶電池、氣瓶等方式。驅動方式主要有電機、氣動等幾種方式。爬壁機器人的設計盡量採用具有高功效質量比的驅動器和動力源,特別是採用無線控制情況下。採用電機驅動時,能源供應主要有聚合物鋰電池、鎳氫電池、電化學電池和燃料電池。設計中採用聚合物鋰電池。
2.4無線遙控控制
爬壁機器人工作在牆面,機器人的各種動作要在地面操作人員的指揮下執行,同時機器人在高空中的工況信息和狀態參數又要通過無線通信系統傳回地面控制系統,由操作者直接監控。
四、研究目標、主要特色及工作進度
本課題主要研究對象是爬壁機器人的驅動機構和負壓系統以及無線遙控控制技術的改進。主要研究目標和特色如下:
第一、對爬壁機器人吸附技術進行了分析研究與創新。在總結以前的壁面清潔機器人吸附技術的基礎上,選用新的密封材料和離心風扇,使其壁面適應性強,越障更加容易實現。
第二、對壁面清潔機器人移動方式進行了研究。採用四輪驅動,兩側單獨驅動,可靈活前進、後退及轉彎。
第三、對壁面清潔機器人的整體構型及設計原則進行了分析研究。在保證要求強度及要求指標的前提下,合理設計其構型,力求用最簡單、最可靠且重量最輕的構型來達到規定要求。
第四、對壁面清潔機器人的控制進行了研究。設計中採用了無線遙控技術,發射機發射信號,接收機接收信號,進行相應動作操作。