船用管系打磨机器人研究

发布时间：2020-03-22 02:40

【摘要】：随着管系结构在船舶等行业中的广泛使用,它的地位日益突出。由于这类管道长期处于恶劣的海况中,即使经过专门的除锈处理,难免会出现锈迹、裂纹、异物阻塞等问题。然而管道的维修十分困难,主要原因有:I、管道无法正常拆卸维修,或者拆卸成本过高;II、受到管道直径和长度的制约,维修人员无法正常进入管道内部;III、传统的维修方式耗费大量的时间和资金;IV、管道处于危险地域。因此,研究一种能代替人工的管道机器人具有重要的现实意义。针对船用压载管系,本文设计出一种可在坡度较缓或弯曲的管道中运动,并能在管道中进行打磨作业的管道打磨机器人,主要研究内容如下:(1)确定管道打磨机器人总体方案,包括行走方式、打磨装置、轮胎材料和驱动方式,并对管道打磨机器人进行三维建模和绘制二维装配图。(2)针对管道机器人在管道中的移动进行动力学分析,确定驱动力与移动速度的关系,选择合适的驱动电机和减速器;对支撑杆组件进行有限元分析,校核其应力在许用应力之内,确定管道打磨机器人结构设计的合理性。(3)建立坐标系,对管道打磨机器人在直角弯道运动过程进行轨迹方程的搭建,并利用ADAMS软件仿真,验证管道打磨机器人直角弯道的通过性。仿真结果表明,本文设计的管道机器人在管径为500mm,曲率半径为550mm的管道中可以正常的运动。(4)根据管道打磨机器人的整个工作过程,采用PLC对其进行控制系统编程,主要内容包括绘制硬件接线图、编写程序梯形图和程序仿真。
【图文】：

船用管系打磨机器人研究机器人现状构的作用愈加明显，管道机器人的研究也被专家学着计算机、微电子和自动控制技术的发展，管道机于管道机器人的研究较早、水平较高，比如美国、机器人的研究始于 20 世纪 60 年代。自其发展以来气管道、油气管道等领域中。例如，东京工业大学一直致力于研究开发管道机器人，并且先后成功研 管径的 Theseus 系列管道机器人，如图 1-1 所示[15

管径的 Theseus 系列管道机器人，如图 1-1 所示[1图 1-1 Theseus 管道机器人Fig.1.1 Theseus pipeline robot的资金支持下，，NYGAS 公司的与卡内基梅隆大离工作的爬行式煤气管道检测机器人—EXLOR
【学位授予单位】：浙江海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP242;U672

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本文编号：2594340