| 摘要 | 第1-14页 |
| Abstract | 第14-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-32页 |
| ·课题来源及意义 | 第16-17页 |
| ·课题来源 | 第16页 |
| ·课题研究的背景及意义 | 第16-17页 |
| ·管道机器人技术综述 | 第17-22页 |
| ·介质压差驱动的管道检测设备——Intelligent PIG | 第18页 |
| ·具有自主行走能力的管内检测机器人 | 第18-22页 |
| ·微小管道机器人研究现状 | 第22-28页 |
| ·国外研究现状 | 第22-25页 |
| ·国内研究现状 | 第25-28页 |
| ·研究思路及内容安排 | 第28-32页 |
| ·研究思路 | 第28-30页 |
| ·内容安排 | 第30-32页 |
| 第二章 自主锁止蠕动式微小管道机器人结构设计 | 第32-48页 |
| ·微小管道机器人设计时需考虑的关键问题 | 第32-34页 |
| ·驱动方案及移动方式设计 | 第34-36页 |
| ·微小管道机器人设计的基本要求 | 第34页 |
| ·驱动方案及移动方式的选择 | 第34-36页 |
| ·微小管道机器人本体结构设计 | 第36-44页 |
| ·系统结构及工作原理 | 第36页 |
| ·适应不同管径的调节机构设计 | 第36-41页 |
| ·机构模块设计 | 第41-42页 |
| ·整体结构设计 | 第42-43页 |
| ·模块的串联扩展 | 第43页 |
| ·存在的问题分析 | 第43-44页 |
| ·微小管道机器人结构优化设计 | 第44-46页 |
| ·自调节支撑机构设计 | 第44-45页 |
| ·柔性保持机构设计 | 第45-46页 |
| ·软轴驱动机构设计 | 第46页 |
| ·本章小结 | 第46-48页 |
| 第三章 微小管道机器人力学特性分析 | 第48-72页 |
| ·支撑机构的力学特性分析 | 第48-52页 |
| ·驱动特性分析 | 第52-57页 |
| ·封闭力分析 | 第52-53页 |
| ·牵引力分析 | 第53-54页 |
| ·爬坡能力分析 | 第54-56页 |
| ·虚拟样机仿真 | 第56-57页 |
| ·管内运动阻力分析 | 第57-63页 |
| ·拖缆阻力分析 | 第57-59页 |
| ·滚动阻力分析 | 第59-60页 |
| ·弯道阻力矩分析 | 第60-63页 |
| ·爬坡阻力分析 | 第63页 |
| ·管内自转机理分析 | 第63-67页 |
| ·管内自转原因分析 | 第63-64页 |
| ·管内自转机理分析 | 第64-67页 |
| ·抑制管内自转的措施 | 第67页 |
| ·机电动力学建模 | 第67-71页 |
| ·支撑机构传动系统 | 第67-69页 |
| ·驱动机构传动系统 | 第69-71页 |
| ·本章小结 | 第71-72页 |
| 第四章 摩擦接触约束下的微小管道机器人运动稳定性分析 | 第72-98页 |
| ·问题的提出 | 第72-73页 |
| ·摩擦接触约束下受限刚体的动力学建模 | 第73-75页 |
| ·动力学微分方程解的存在性和唯一性 | 第75-79页 |
| ·线性互补问题 | 第75-77页 |
| ·解的存在性和唯一性 | 第77-79页 |
| ·运动稳定性分析 | 第79-82页 |
| ·奇异摄动分析 | 第79-81页 |
| ·稳定性分析 | 第81-82页 |
| ·实例仿真分析 | 第82-91页 |
| ·三维单接触受限细长杆 | 第82-86页 |
| ·平面内两接触受限细长杆 | 第86-91页 |
| ·微小管道机器人直管内运动稳定性仿真分析 | 第91-96页 |
| ·结构改进及仿真验证 | 第96-97页 |
| ·本章小结 | 第97-98页 |
| 第五章 基于遗传算法的微小管道机器人多目标优化分析 | 第98-115页 |
| ·运动速度分析 | 第98-99页 |
| ·传动系统功率损耗分析 | 第99-105页 |
| ·支撑机构传动系统功率损耗分析 | 第99-102页 |
| ·驱动机构传动系统功率损耗分析 | 第102-103页 |
| ·相关参数的确定 | 第103-104页 |
| ·节能措施 | 第104-105页 |
| ·机器人的多目标优化仿真分析 | 第105-113页 |
| ·多目标优化问题的数学描述 | 第105-107页 |
| ·遗传算法概述 | 第107-108页 |
| ·目标函数的确定 | 第108-109页 |
| ·结果分析 | 第109-113页 |
| ·本章小结 | 第113-115页 |
| 第六章 自主锁止蠕动式微小管道机器人模拟管道试验研究 | 第115-124页 |
| ·模拟管道试验系统的搭建 | 第115-118页 |
| ·控制系统简介 | 第115-116页 |
| ·样机研制及试验系统的搭建 | 第116-118页 |
| ·机器人性能指标测试 | 第118-123页 |
| ·牵引力测试 | 第119-121页 |
| ·运动速度测试 | 第121页 |
| ·通过性试验 | 第121-123页 |
| ·本章小结 | 第123-124页 |
| 第七章 总结与展望 | 第124-127页 |
| ·全文总结 | 第124-125页 |
| ·研究展望 | 第125-127页 |
| 致谢 | 第127-129页 |
| 参考文献 | 第129-137页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第137-139页 |
| 附录A 微小管道机器人直管运动稳定性分析公式推导 | 第139-142页 |
| 附录B 驱动机构传动系统的功耗计算 | 第142-143页 |
