在石油、化工、水利、城市建设等工业部门存在大量的运输管道,这些管道为工业发展和人类生活水平的提升提供了极大的便利,管道由于其自身结构的特殊性和不同管道存在环境的特殊性,使得其使用人工检修和清理成为工业生产中的一大难题。
在本次的结构中,运用气缸支撑管壁,从而构成了支撑结构,同时,采用两个支撑结构,前后用气缸连接,在分别释放第一级支撑结构和第二级支撑结构时,机器人就会实现前进或后退,从而使得机器人在行进过程中行走机构保证时刻接触内壁,从而提高了机器人运动过程的稳定性。
连接机构为一气缸,具有伸缩功能,能够越过管道中的突起和凹下部分,同时支撑机构也具有一定部分的适应不同管径的能力。
在实际生产过程中,通过气缸供气,使得两级支撑结构的气缸支撑和收缩,而连接的气缸的收缩与释放,使得机器人得以前行。从而实现机器人在管道中前进巡检的目的。
我们决定采用蠕动式和轮式结合的方式,既实现机器人在不同环境下的良好的适应性,又使得机器人在管道里对管道没那么大的压力,从而对管道没有那么大的损伤。
设计方案:
1.形封闭结构设计
行走机构沿圆周成120度对称分布,形成“形封闭”,机器人和管道内壁之间形成6个接触点,保证机器人在运动过程中保持稳定。
2.行走机构设计
由于杠杆原理的放大作用,比较小的阻力F就能 将弹簧压缩到一定高度从而完成越障
3.支撑结构设计
配合驱动气缸,实现机器人前后部交替前进。
4.铰链机构设计
为使机器人具有过弯管能力,采用双铰链机构,即在机器人中间加两个铰链,分别连接驱动气缸的活塞杆端和缸筒尾端。由于机器结构中存在两个铰链机构,选择气缸时必须选择便于安装的气缸。选择后耳环安装方式并设计气缸和机器人连接零件。
5.控制电路工作原理
主控采用Ardunio,输出信号控制继电器的闭合,放大电流,通过控制电磁阀的关闭来控制机器人的机械运动
项目特色
1.安全防爆 :采用气缸作为驱动元件,保证机器人在管道内部作业时,没有任何电线或者电子元件进入管道
2.保护环境 :气体作为机器人动力不会对环境造成任何破环
3.通用性:综合了轮式管道机器人和压壁式管道机器人的优点,提高了机器人在管道中运动的稳定性