毕业论文移动版

目前国外现在较为出名的管道探测机器人情况如下：

（1）日本神奈川工科大学所研制的2415管内移动机器人：适用工况：管径为100mm，水平放置的管道；移动速度：100mm/s；牵引力：7.36N；管内最大倾角：90°；管径适应性：可通过10mm的凸台，深3mm的凹坑；

（2）大口径、长距离自动行走式管道内壁检查系统：适用管长：3000m至4000m；台车数量：8至9台，总长9.8m至10.6m；行走速度：10m/min;牵引力：2×104N；速度控制：采用液压方向流量控制阀进行调速；探测距离：6000m,总重量：1750kg；

1.3.2国内背景

我国从上世纪70年代开始了对机器人技术的研究与开发，进入上世纪80年代中期，微型计算机技术在我国开始普及，机器人的经济、技术以及其社会意义逐步被更多人所认识与接收。我国在工业领域生产中开始使用机器人。

我国的机器人研究制造工作虽然起步较为晚，但是越来越受到国家重视。为了跟踪世界战略性的高技术，国家科学技术委员会在1986年3月制定了一个“高技术

研究发展计划”，即为“863计划”，同时选择了7个领域15个主题作为计划的主要内容。智能机器人主题作为自动化领域的两个主题之一，主要目标是要完成高精度装配的机器人、水下无缆作业的机器人、恶劣环境下作业的机器人的研制，把研制以遥控为主、具有局部自助功能的智能型机器人作为第一个阶段的战略性目标。所研究的主要内容包括：智能型的机器人体系结构和机器人智能控制。同时，人工智能技术在机器人领域中的应用、机器人视觉化即其它感觉传感器等内容也在研究范围之内。国内有28个单位，800多名科技人员参与了这一主题所分解出来的课题。

我国管道内移动机器人技术的研究已经有了10多年的历史，在机构模型、动力学分析以及实验样机等多方面都已有所建树。其中，较为有代表性的包括：哈尔滨工业大学、清华大学、上海交通大学、上海大学、大庆油建攻速以及中国石油天然气管道局等高校与单位。

哈尔滨工业大学的邓宗全等人在1987年就针对管道内行走机构的封闭力等问题进行了探讨，并且就行走机构作了较为深入的研究。邓宗全等结合了国家863计划的512主题“管道内作业机器人产业化开发”项目研究制造的“Φ660野外大直径管道X射线探伤机器人”，该机器人已经在国家的重点工程“陕—京”天然气管道线路工程中得到了实际的应用。邓宗全等人在1997年10月还研制了“航空输油管道内补口作业机器人”，该机器人已经应用在上海浦东机场的建设工程中。

清华大学的汪劲松等人研制的管道检测机器人采用了全驱动直进式结构，由三个直流电机通过蜗轮蜗杆传动，带动了三个径向均布的驱动轮，通过一个剪形弹簧压紧的机构使得驱动轮撑紧了管壁，依靠摩擦力运动。剪形弹簧压紧的机构具有可调结合点，通过调节结合点的位置，可以使机器人的驱动轮产生径向缩进或者扩张，从而可以调节弹簧的压紧力，使得机器人可以运行于垂直管道；三个电机以不同的速度旋转，使得机器人可以通过弯道；三个电机所提供的牵引力较大，所以，机器人可以进行长距离运行。

上海大学研究制造了一种小型管道内移动机器人。这种机器人是由动力内置式的螺旋轮移动机构、CCD摄像头和监视器等部件组成的。螺旋轮移动机构主要包括：减速电机、驱动机构和保持机构三部分。驱动轮均匀分布在轮架上和轮架进行铰接，并且与管壁呈一定的倾斜角。当电机通电时，电机轴带动轮架进行转动，使得驱动轮沿着管壁进行螺旋运动。同时，保持机构的轮子紧紧压在管壁上，防止电机的外壳反向转动。因此，随着电机的转动，驱动机构进行螺旋运动，保持机构沿着管道中心的轴线进行移动。改变施加在电机的电流的极性，便可改变机器人的移动方向，从而使得机器人在管道内部进退自如。 (责任编辑：qin)