| 摘要 | 第12-14页 |
| ABSTRACT | 第14-15页 |
| 第1章 绪论 | 第16-26页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第16-17页 |
| 1.2 管道机器人研究现状及发展趋势 | 第17-22页 |
| 1.2.1 国外典型管道机器人 | 第17-20页 |
| 1.2.2 国内典型管道机器人 | 第20-21页 |
| 1.2.3 管道机器人发展趋势 | 第21-22页 |
| 1.3 管道机器人相关技术的概述 | 第22-23页 |
| 1.3.1 管道机器人的性能指标 | 第22页 |
| 1.3.2 管道机器人静力学分析 | 第22-23页 |
| 1.3.3 管道机器人多体动力学分析 | 第23页 |
| 1.4 论文主要研究内容 | 第23-26页 |
| 第2章 管道机器人总体方案与结构设计 | 第26-48页 |
| 2.1 管道机器人系统设计概述 | 第26-28页 |
| 2.2 管道机器人结构方案总体设计 | 第28-34页 |
| 2.2.1 管道机器人的总体结构形式 | 第28页 |
| 2.2.2 管道机器人爬行方案分析与设计 | 第28-32页 |
| 2.2.3 管道机器人驱动方案分析与设计 | 第32页 |
| 2.2.4 管道机器人连接机构方案分析与设计 | 第32-34页 |
| 2.3 管道机器人单元模块结构设计 | 第34-42页 |
| 2.3.1 单元驱动模块结构设计 | 第34-36页 |
| 2.3.2 单元传动机构设计 | 第36-37页 |
| 2.3.3 同步带涨紧机构设计 | 第37-38页 |
| 2.3.4 主驱动电机选型 | 第38-42页 |
| 2.4 管道机器人连接机构结构设计 | 第42-43页 |
| 2.5 关键零部件设计与校核 | 第43-45页 |
| 2.5.1 锥齿轮的设计 | 第43-44页 |
| 2.5.2 锥齿轮强度校核 | 第44-45页 |
| 2.6 关键零部件的有限元分析 | 第45-47页 |
| 2.6.1 连接机构十字轴支架强度分析 | 第45-46页 |
| 2.6.2 连接机构十字轴连接体强度分析 | 第46-47页 |
| 2.7 本章小结 | 第47-48页 |
| 第3章 管道机器人运动力学分析与垂直运动规划策略 | 第48-64页 |
| 3.1 管道机器人运动学分析 | 第48-51页 |
| 3.1.1 管道机器人运动模型的建立 | 第48-49页 |
| 3.1.2 管道机器人运动学求解 | 第49-51页 |
| 3.2 管道机器人垂直管道运动规划 | 第51-55页 |
| 3.2.1 机器人垂直爬行S型运动策略 | 第51-53页 |
| 3.2.2 机器人垂直爬行运动规划 | 第53-55页 |
| 3.3 基于管道约束的机器人动力学分析 | 第55-63页 |
| 3.3.1 基于轮子-管壁相互作用的机器人单元动力学建模 | 第55-59页 |
| 3.3.2 基于单元间相互约束的垂直爬行运动动力学建模 | 第59-63页 |
| 3.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第4章 管道机器人运动仿真与分析 | 第64-76页 |
| 4.1 管道机器人斜坡管道运动仿真 | 第64-67页 |
| 4.1.1 斜坡管道运动仿真建模 | 第64页 |
| 4.1.2 机器人各驱动轮速度 | 第64-65页 |
| 4.1.3 机器人驱动力矩 | 第65-66页 |
| 4.1.4 驱动轮与管壁接触力 | 第66页 |
| 4.1.5 机器人单元牵引力 | 第66-67页 |
| 4.2 管道机器人水平弯道运动仿真 | 第67-70页 |
| 4.2.1 水平弯道运动仿真建模 | 第67-68页 |
| 4.2.2 水平弯道运行位姿状态 | 第68-70页 |
| 4.2.3 过水平弯道时驱动轮与管道的接触力 | 第70页 |
| 4.3 管道机器人垂直管道运动仿真 | 第70-75页 |
| 4.3.1 垂直管道运行仿真建模 | 第70-71页 |
| 4.3.2 垂直管道运行位姿状况 | 第71-73页 |
| 4.3.3 垂直管道爬行动力特性 | 第73-75页 |
| 4.4 本章小结 | 第75-76页 |
| 第5章 管道机器人样机制作与性能实验 | 第76-82页 |
| 5.1 管道机器人样机加工与装配 | 第76页 |
| 5.2 管道机器人性能实验 | 第76-81页 |
| 5.2.1 管道机器人实验系统 | 第76-78页 |
| 5.2.2 机器人单元最大速度测试实验 | 第78-79页 |
| 5.2.3 机器人单元牵引能力实验 | 第79-80页 |
| 5.2.4 两节机器人单元弯道通过性测试实验 | 第80-81页 |
| 5.3 本章小结 | 第81-82页 |
| 第6章 总结与展望 | 第82-86页 |
| 6.1 总结 | 第82-83页 |
| 6.2 展望 | 第83-86页 |
| 参考文献 | 第86-92页 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 | 第92-94页 |
| 致谢 | 第94-95页 |
| 学位论评阅及答辩情况表 | 第95页 |