储油罐壁爬行机器人漏磁探伤与路径规划技术研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 创新点摘要 | 第9-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-21页 |
| 1.1 本文研究背景及意义 | 第13页 |
| 1.2 爬壁机器人国内外研究发展状况 | 第13-16页 |
| 1.2.1 爬壁机器人国外发展状况 | 第13-15页 |
| 1.2.2 爬壁机器人国内发展状况 | 第15-16页 |
| 1.3 探伤检测研究现状 | 第16-19页 |
| 1.3.1 漏磁探伤国外研究状况 | 第17-18页 |
| 1.3.2 漏磁探伤国内研究状况 | 第18-19页 |
| 1.4 爬壁机器人路径规划 | 第19页 |
| 1.5 论文研究主要内容和思路 | 第19-21页 |
| 第二章 爬壁机器人总体方案设计 | 第21-40页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 爬壁机器人本体设计要求及分析 | 第21-24页 |
| 2.2.1 储油罐简介 | 第21-22页 |
| 2.2.2 总体方案性能分析 | 第22-24页 |
| 2.2.3 机器人主要性能指标 | 第24页 |
| 2.3 爬壁机器人的受力分析 | 第24-28页 |
| 2.3.1 静力分析 | 第24-26页 |
| 2.3.2 不倾覆条件 | 第26-27页 |
| 2.3.3 可靠吸附条件 | 第27-28页 |
| 2.3.4 永磁吸附力 | 第28页 |
| 2.4 爬壁机器人本体结构方案 | 第28-30页 |
| 2.4.1 吸附方案 | 第28-29页 |
| 2.4.2 移动方案 | 第29-30页 |
| 2.4.3 驱动方式 | 第30页 |
| 2.5 机器人智能控制系统的研究 | 第30-32页 |
| 2.6 机器人控制系统硬件设计 | 第32-39页 |
| 2.6.1 控制系统约束条件 | 第32页 |
| 2.6.2 嵌入式系统整体设计 | 第32-33页 |
| 2.6.3 DL-LN3X无线通信模块 | 第33-34页 |
| 2.6.4 爬壁机器人整体结构图 | 第34-39页 |
| 2.7 本章小结 | 第39-40页 |
| 第三章 基于超声波测厚的复合励磁优化漏磁探伤研究 | 第40-54页 |
| 3.1 漏磁检测原理 | 第40-43页 |
| 3.1.1 漏磁场的形成 | 第40-41页 |
| 3.1.2 检测励磁方式 | 第41页 |
| 3.1.3 磁性材料的选择 | 第41-42页 |
| 3.1.4 漏磁检测探头结构设计 | 第42页 |
| 3.1.5 有限元方法理论 | 第42-43页 |
| 3.2 有限元仿真 | 第43-46页 |
| 3.2.1 有限元仿真的模型建立及仿真结果 | 第44-45页 |
| 3.2.2 仿真结果分析 | 第45-46页 |
| 3.3 针对罐壁漏磁检测的复合励磁优化 | 第46-51页 |
| 3.3.1 复合励磁优化基本原理 | 第46-47页 |
| 3.3.2 复合励磁优化仿真 | 第47-50页 |
| 3.3.3 基于超声波测厚技术的智能励磁控制 | 第50-51页 |
| 3.4 漏磁检测电路方案设计 | 第51-53页 |
| 3.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 第四章 基于VMD的漏磁检测数据处理与分析 | 第54-70页 |
| 4.1 引言 | 第54页 |
| 4.2 罐壁漏磁探伤检测 | 第54-55页 |
| 4.3 VMD的原理 | 第55-57页 |
| 4.3.1 变分问题的构造 | 第56页 |
| 4.3.2 变分问题的求解 | 第56-57页 |
| 4.4 VMD分解数值仿真研究 | 第57-63页 |
| 4.4.1 含噪情况下VMD分离效果研究 | 第58-62页 |
| 4.4.2 VMD理论优势分析 | 第62页 |
| 4.4.3 模态数的选取方法及验证 | 第62-63页 |
| 4.5 VMD漏磁检测方案研究 | 第63-65页 |
| 4.5.1 检测方案设计 | 第63-64页 |
| 4.5.2 实验装置 | 第64-65页 |
| 4.5.3 漏磁检测实验过程 | 第65页 |
| 4.6 漏磁探伤数据仿真分析 | 第65-69页 |
| 4.7 本章小结 | 第69-70页 |
| 第五章 爬壁机器人路径规划设计研究 | 第70-91页 |
| 5.1 概述 | 第70-71页 |
| 5.2 环境地图建立方法 | 第71-74页 |
| 5.2.1 栅格法 | 第71-72页 |
| 5.2.2 几何表示法 | 第72-73页 |
| 5.2.3 拓扑图法 | 第73-74页 |
| 5.3 爬壁机器人定位技术 | 第74-76页 |
| 5.3.1 机器人定位方法简述 | 第74-75页 |
| 5.3.2 爬壁机器人定位模型建立 | 第75-76页 |
| 5.4 基于遗传算法的完全遍历路径规划 | 第76-86页 |
| 5.4.1 完全遍历规划的描述 | 第76-79页 |
| 5.4.2 完全遍历路径规划的评价指标 | 第79页 |
| 5.4.3 传统的完全遍历路径规划方法 | 第79-81页 |
| 5.4.4 标准遗传算法的基本原理 | 第81-84页 |
| 5.4.5 改进遗传算法 | 第84-86页 |
| 5.5 基于改进遗传算法的路径规划实验 | 第86-90页 |
| 5.5.1 实验环境介绍 | 第86页 |
| 5.5.2 环境地图设置 | 第86-87页 |
| 5.5.3 相关参数设置与结果分析 | 第87-90页 |
| 5.6 本章小结 | 第90-91页 |
| 第六章 储油罐壁探伤机器人系统现场测试 | 第91-101页 |
| 6.1 引言 | 第91页 |
| 6.2 爬壁机器人本体性能测试 | 第91-94页 |
| 6.2.1 负载能力测试 | 第91-93页 |
| 6.2.2 移动能力测试 | 第93页 |
| 6.2.3 越障能力测试 | 第93-94页 |
| 6.3 机器人变励磁漏磁检测功能测试 | 第94-95页 |
| 6.3.1 超声波测厚模块整定 | 第94-95页 |
| 6.3.2 永磁体参数整定 | 第95页 |
| 6.4 路径规划功能测试 | 第95-97页 |
| 6.5 储油罐壁探伤检测现场结果 | 第97-100页 |
| 6.6 结论 | 第100-101页 |
| 结论 | 第101-103页 |
| 参考文献 | 第103-110页 |
| 发表文章目录 | 第110-111页 |
| 致谢 | 第111-112页 |
