多功能管道机器人管径自适应技术研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-22页 |
| 1.1 研究目的和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外管道作业机器人技术综述 | 第12-21页 |
| 1.2.1 国内外管道机器人发展综述 | 第12页 |
| 1.2.2 国外发展现状 | 第12-17页 |
| 1.2.3 国内发展现状 | 第17-21页 |
| 1.3 研究目标、研究内容、拟解决的关键问题 | 第21-22页 |
| 1.3.1 研究目标 | 第21页 |
| 1.3.2 研究内容 | 第21页 |
| 1.3.3 拟解决的关键问题 | 第21-22页 |
| 2 主动自适应管道机器人结构设计 | 第22-34页 |
| 2.1 引言 | 第22页 |
| 2.2 主动自适应管道机器人设计方案 | 第22-23页 |
| 2.2.1 问题分析 | 第22-23页 |
| 2.2.2 方案提出 | 第23页 |
| 2.3 变径调节机构设计及分析 | 第23-30页 |
| 2.3.1 变径调节机构选型 | 第23-24页 |
| 2.3.2 变径调节机构设计及工作原理 | 第24-26页 |
| 2.3.3 变径机构的力学特性计算分析 | 第26-27页 |
| 2.3.4 变径调节机构仿真分析 | 第27-30页 |
| 2.4 驱动系统设计 | 第30-31页 |
| 2.5 主动自适应管道机器人总体结构设计 | 第31-33页 |
| 2.5.1 设计理念与结构特点 | 第31-32页 |
| 2.5.2 整体结构设计 | 第32-33页 |
| 2.6 本章小结 | 第33-34页 |
| 3 不同工况下的驱动特性研究 | 第34-46页 |
| 3.1 引言 | 第34页 |
| 3.2 机器人姿态角与驱动轮受力关系分析 | 第34-37页 |
| 3.3 不同管道中的机器人牵引力力学模型建立 | 第37-42页 |
| 3.3.1 单个驱动轮牵引力力学模型 | 第37-38页 |
| 3.3.2 水平直管中受力分析 | 第38-40页 |
| 3.3.3 倾斜管道中受力分析 | 第40-41页 |
| 3.3.4 竖直管道中的受力分析 | 第41-42页 |
| 3.4 弯道中机器人运行位姿模型 | 第42-43页 |
| 3.5 弯管中各驱动轮速比关系研究 | 第43-45页 |
| 3.6 本章小结 | 第45-46页 |
| 4 机器人控制系统及控制策略设计 | 第46-60页 |
| 4.1 控制系统设计要求 | 第46页 |
| 4.2 控制系统总体方案及控制算法 | 第46-49页 |
| 4.2.1 总体方案设计 | 第46-48页 |
| 4.2.2 PID控制算法介绍 | 第48-49页 |
| 4.3 变径调节机构的控制 | 第49-52页 |
| 4.3.1 基于恒定预紧力的控制策略 | 第49-50页 |
| 4.3.2 直流伺服电机的控制 | 第50-52页 |
| 4.4 直管中的控制策略 | 第52-56页 |
| 4.4.1 直管中的姿态控制 | 第52-54页 |
| 4.4.2 直管中的机器人牵引力控制 | 第54-55页 |
| 4.4.3 直管中的越障控制策略 | 第55-56页 |
| 4.5 弯管中的控制策略 | 第56-59页 |
| 4.5.1 无差速试运行法 | 第56-58页 |
| 4.5.2 过弯控制流程 | 第58-59页 |
| 4.6 本章小结 | 第59-60页 |
| 5 样机制作及实验验证 | 第60-73页 |
| 5.1 引言 | 第60页 |
| 5.2 样机制作 | 第60-62页 |
| 5.3 样机实验 | 第62-72页 |
| 5.3.1 实验方案 | 第62-63页 |
| 5.3.2 水平管道内实验 | 第63-67页 |
| 5.3.3 倾斜管道内实验 | 第67-70页 |
| 5.3.4 竖直管道内实验 | 第70-72页 |
| 5.4 实验误差分析 | 第72页 |
| 5.5 本章小结 | 第72-73页 |
| 6 总结和展望 | 第73-75页 |
| 6.1 总结 | 第73-74页 |
| 6.2 展望 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
| 作者在攻读学位期间取得的科研成果 | 第80页 |
