管道爬行器的研究与设计_本科论文.doc

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1、河南科技学院2009届本科毕业论文（设计）论文题目：管道爬行器的研究与设计学生姓名：冯春所在院系：机电学院所学专业：机械设计制造及其自动化导师姓名：杜家熙完成时间：2009年5月20日39摘要本课题是在对管道爬行器的结构和运动研究分析的基础上。本次设计在Solidworks的基础上构建管道爬行器的若干套三维造型，然后依据要求进行选择。最终方案采用列车连接结构,伸缩结构和“伞”型结构，以适应管道内部的弯道和大范围内径变化管道。通过电气控制，使各电机顺序动作以完成通过十字型和丁字型等较复杂的管道,通过新型吊环的调节始终保持摄像装置与水平面的平行。对管道爬行器的控制要求

2、，采用常规的电气控制分析方法设计电气部分的控制电路，最终方案采用人工控制电机的顺序动作进行管道内的转弯，里程计反馈信息与管道工程图相结合的方法来进行爬行器的定位。为研究管道爬行器打下了一定的基础。关键词：自适应性，伸缩结构，内径变化，新型吊环，Solidworks39TheresearchanddesignofpipingcrawlrobotAbstractThequestionfordiscussionbaseon thestructureofpipingcrawlrobotan-dthemovinginvestigation'analyze.Thisproje

3、ctbasesonSolidworkstoconcei-vesome3Dsculptof crawlr-obot,thenbyrequestioncarrythroughchoose.Thefinalschemeadoptthestructureabouttrainandflexstructureandumbrellastructure,forthesakeofadaptingtothepipelinethatcanchangeradiusingr-eatrange.Andsucceedoverpassingcrossmodelandt-shapedmodelco

4、mplicatedpipingbythesequentially-operationoftheelectricmotor,andalwayscankeepparallelstatebetweenvidiconsetting andhorizontalgebyadjustingby thenewfiyingringssystem.Gavetherequestforthecontralofpipingcrawlrobot.Ad-optnomotheticapproachaboutelectricalcontrolanalysisforcontrolcircuitdes

5、-ignofelectricparts.Thefinalprojectadoptthemanualcontroltheelectr-icmot-or’ssequentially-operatingmakethemachinepassthecurvedconduit.Toadoptthewaywhichusemilemeterfeedbackinformationcouplewithpiping’ssched-uledrawingforallocation.Thepaperlaysthetheoreticfoundationforresearchpipingcraw

6、lrobotKeywords:Fromtheadaptability,Flexiblestructure,Insidethepathvariety,Newfiyingringssystem,Solidworks39目录1绪论12设计方案初步分析22.1无线控制与有线控制的选择22.1.1有线控制及拖拽22.1.2非拖曳22.2驱动方式选择22.2.1轮式爬行22.2.2履带爬行32.3姿态调整的选择32.3.1加传感器的关节进行调整32.3.2利用吊篮方式进行调整42.3.3采用新式吊篮进行调整42.4自适应分析42.4.1伸缩臂长和加弹簧方式52.4.2伸缩臂长

7、和“伞”型摇杆52.5方案的基本确定53方案一的设计与分析53.1机身的设计63.2机腿的设计63.2.1伸缩单元73.2.2变长单元83.2.3关节单元83.3驱动轮的设计83.4方案一的分析94方案二的设计与分析94.1机身的设计94.2机身内部传动结构设计94.3进给螺杆与螺母的设计104.4吊篮的设计104.5机腿的设计114.6方案二的分析115方案三的设计与分析125.1机身的设计12395.2机身内部传动机构的设计135.2.1进给丝杠和螺母的设计135.2.2选择联轴器175.2.3选择键175.3吊环的设计185.4轴承的设计185.5机腿的设计

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