管道探伤机器人电气控制系统.doc

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1、科技学院新科学院2013届本科毕业论文（设计）管道探伤机器人的设计—电气控制系统学生：敏毅所在院系：新科学院电气工程系所学专业：电气工程及其自动化导师：天明完成时间：2013年5月10日管道探伤机器人的设计—电气控制系统摘要应用管道机器人进行石油工业管道检测与维修操作是一项前沿技术。综合分析了国外油气管道机器人近年来的发展情祝，对管道机器人的控制方式进行了分析，并简单介绍了管道机器人的工作原理、结构特点及各自的发展过程。最后结合我国石油工业发展的具体情脱，给出了管道机器人在油气输送管道、油气井及其他管道中的应用前景。关键词：管道，探伤，控制系统，机器人Thedesign

2、ofpipelineinspectionrobot—ElectricalcontrolsystemAbstractThispaperpresentsarobotdetectionsystem,whichconsistsofcleaningunit、drivingunitforobservingtheimageofinnerfaceofpipeintime.Itpresentsarobotsystemwhichdetectthecrack,blowhole,weldjoint,defect,etc.Theinformationofimageispropagatedbywi

3、relessorwiremethodtothemonitorforobservingtheimageofinnerfaceofpipeintime.Keyword：pipe;detectionsystem;robot目录绪论11概述11.1开展管道探伤机器人研究的意义11.2管道探伤机器人的技术发展11.3管道检测机器人的研究现状22管道探伤机器人的整体介绍22.1移动控制系统32.2探伤系统42.3补漏控制系统42.4遥控系统53控制系统设计53.1运动控制系统53.1.1机器人驱动电机的选型63.1.2运动控制实现方式63.2探伤系统控制73.2.1超声波探伤技术原

4、理73.2.2驱动电路设计83.3补漏系统的电气控制设计83.4遥控系统103.4.1发射器的设计103.4.2接收机的设计113.4.3完整的电机驱动与控制硬件设计114控制系统软件设计124.1转向控制程序设计124.2位置控制程序设计135经济性分析报告146结论15参考文献16致17附录18绪论机器人是一种自动化的机器，具备一些与人或生物相似的能力，如感知、规划、运动及动作能力的协作等，机器人技术被视为20世纪人类最伟大的发明之一。自20世纪60年代工业机器人问世以来，随着社会的进步和科学技术的迅猛发展，特别是在信息技术、控制理论等学科迅速发展的支持下，机器人的

5、种类日益繁多，性能不断地改进，工作领域也在不断地扩大。从深海到宇宙空间，在各种人类所不能承受的极限环境中都能找到机器人的应用。可以说，现代机器人技术己经突破了传统的工业机器人的畴，逐步转向应用于各种特殊情况的特种机器人技术。1概述1.1开展管道探伤机器人研究的意义管道探伤机器人是针对油、气等输送管道的检测、喷涂、接口焊接、异物清理等维护检修作业所研制的一种特种机器人，己综合了智能移动载体技术和管道缺陷无损检测技术。这类机器人能进入人所不及、复杂多变的非结构管道环境中，通过携带的无损检测装置和作业装置，对工作中的油气管逆进行在役检测、清理、维护，以保障管逆的安全和畅通无阻

6、地工作。由于管道检测机器人实施的是管道检测技术，它还能够方便地获取、传输、存储管进的视频影像数据，作为分析判断管道壁腐蚀状祝、几何形状异常、堵塞、断裂、泄漏的重要依据，并可利用机器人自身精确的定位系统对缺陷进行定位，通过携带的检测装置对关键部位实施进一步的定量检测。这一技术特点，使得在对穿越河流、铁路、道路的特殊管道或埋地管迈的重要部位进行有选择的检测时，管述检测机器人具有独特的优势。1.2管道探伤机器人的技术发展自工业机器人问世以来，机器人的种类日益繁多、性能不断改进、上作领域也在不断扩大。从深海到宇宙空间，在各种人体所不能承受的极限环境条件一下都能找到机器人的应用。

7、管道机器人的研制，开发与其他微电子机械系统一样，涉及的而很广，不仅需要新概念，新理论而且还需新材料，新工艺。已是真正机、电、光、磁等一体化的开始，因而机器人技术作为微电子机械技术的一个重要组成部分，为许多领域的应用研究开拓了道路，是当前世界上有极好前景的科技领域之一。对于那些人类无法进入的危险区域，如核动力工厂和石油化工厂的大量管道的探伤和维修都十分需要管道机器人。在这种情况下，研发一种切实可行的管道检测设备已非常必要。近50年，德、美、英、加、俄、荷、日等国对长输管道在役检测技术进行了大量研究、试制、实用、改进工作。人们认识到超声和国的