水库涵管检测机器人的设计与试验
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 水库涵管检测机器人研究的目的和意义 | 第10页 |
| 1.2 国内外管道机器人研究概况 | 第10-17页 |
| 1.2.1 国外管道机器人的发展状况 | 第11-15页 |
| 1.2.2 国内管道机器人的发展状况 | 第15-17页 |
| 1.3 管道机器人的关键技术 | 第17-18页 |
| 1.4 本文的主要工作及内容安排 | 第18页 |
| 1.5 本章小结 | 第18-19页 |
| 第二章 水库涵管检测机器人方案设计 | 第19-26页 |
| 2.1 水库涵管检测机器人的总体设计要求 | 第19-21页 |
| 2.2 水库涵管检测机器人的变径方案 | 第21-22页 |
| 2.3 水库涵管检测机器人的转向方案选择 | 第22-25页 |
| 2.3.1 拉索驱动转向结构 | 第22-24页 |
| 2.3.2 锥齿轮同步转向机构 | 第24-25页 |
| 2.4 视觉与电气控制方案 | 第25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-26页 |
| 第三章 水库涵管检测机器人的机械结构设计 | 第26-39页 |
| 3.1 整机机构组件划分 | 第26页 |
| 3.2 驱动轮组设计 | 第26-33页 |
| 3.2.1 拖动力的分析计算和驱动电机的选型 | 第26-29页 |
| 3.2.2 伸缩弹簧的设计 | 第29-30页 |
| 3.2.3 分动机构的计算与设计 | 第30-32页 |
| 3.2.4 驱动轮组的设计结果 | 第32-33页 |
| 3.3 转向机构的设计 | 第33-35页 |
| 3.3.1 转向阻力计算与转向电机选型 | 第33-34页 |
| 3.3.2 转向机构的结构设计 | 第34-35页 |
| 3.4 辅助结构的设计 | 第35-37页 |
| 3.4.1 传动箱防水密封装置 | 第35-36页 |
| 3.4.2 整机的连接杆 | 第36页 |
| 3.4.3 摄像头安装架 | 第36-37页 |
| 3.5 管道机器人的结构设计结果 | 第37页 |
| 3.6 本章小结 | 第37-39页 |
| 第四章 管道机器人控制方案的设计 | 第39-53页 |
| 4.1 机器视觉图像处理基础 | 第39-42页 |
| 4.2 管道内机器视觉的标定 | 第42-45页 |
| 4.3 管壁检测与避障方案 | 第45-50页 |
| 4.3.1 机器人在管内运行学模型建立 | 第45页 |
| 4.3.2 管道内缺陷及障碍识别 | 第45-48页 |
| 4.3.3 避障的策略分析与避障方法 | 第48-50页 |
| 4.4 控制系统的硬件选择 | 第50-51页 |
| 4.5 下位机控制系统的电路设计 | 第51-52页 |
| 4.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 第五章 管道机器人控制系统的软件设计 | 第53-65页 |
| 5.1 控制程序总体框架设计和串口通讯协议的制定 | 第53-54页 |
| 5.1.1 控制程序总体框架设计 | 第53页 |
| 5.1.2 串口通讯协议的制定 | 第53-54页 |
| 5.2 视频数据传输方式的确定 | 第54-55页 |
| 5.3 下位机系统监控程序设计 | 第55-59页 |
| 5.4 上位机GUI界面软件设计 | 第59-63页 |
| 5.5 本章小结 | 第63-65页 |
| 第六章 管道机器人的样机研制与试验 | 第65-71页 |
| 6.1 管道机器人的样机研制 | 第65-66页 |
| 6.2 试验环境设计与搭建 | 第66-67页 |
| 6.3 管道机器人的行动能力试验 | 第67页 |
| 6.4 基于圆形图视觉标定 | 第67-68页 |
| 6.5 管道机器人的避障试验 | 第68-70页 |
| 6.6 管道机器人的拖动力测量 | 第70页 |
| 6.7 本章小结 | 第70-71页 |
| 第七章 总结与展望 | 第71-72页 |
| 7.1 总结 | 第71页 |
| 7.2 研究展望 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第76页 |
