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管道爬行器的研究与设计说明书.doc

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管道爬行器的研究与设计说明书.doc

1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完成时间2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,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,Solidworks3TheresearchanddesignofpipingcrawlrobotAbstractThequestionfordiscussionbaseonthestructureofpipingcrawlrobotandthemovinginvestigationanalyze.ThisprojectbasesonSolidworkstoconceivesome3Dsculptofcrawlrobot,thenbyrequestioncarrythroughchoose.Thefinalschemeadoptthestructureabouttrainandflexstructureandumbrellastructure,forthesakeofadaptingtothepipelinethatcanchangeradiusingreatrange.Andsucceedoverpassingcrossmodelandtshapedmodelcomplicatedpipingbythesequentiallyoperationoftheelectricmotor,andalwayscankeepparallelstatebetweenvidiconsettingandhorizontalgebyadjustingbythenewfiyingringssystem.Gavetherequestforthecontralofpipingcrawlrobot.Adoptnomotheticapproachaboutelectricalcontrolanalysisforcontrolcircuitdesignofelectricparts.Thefinalprojectadoptthemanualcontroltheelectricmotorssequentiallyoperatingmakethemachinepassthecurvedconduit.Toadoptthewaywhichusemilemeterfeedbackinformationcouplewithpipingsscheduledrawingforallocation.ThepaperlaysthetheoreticfoundationforresearchpipingcrawlrobotKeywordsFromtheadaptability,Flexiblestructure,Insidethepathvariety,Newfiyingringssystem,Solidworks4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...................................................................................................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