履帶式搜救機器人機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
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河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設(shè)計外文翻譯
本科畢業(yè)設(shè)計英語論文
院 （系）：萬方科技學院機械與動力工程系
專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級： 機制07-2班
姓 名： 張樹祺
學 號： 0720150074
2011年6月10日
中文翻譯：
簡單結(jié)構(gòu)管道檢測機器人
本文介紹了管道檢測機器人的原始架構(gòu)。該機器人由包含兩個萬向節(jié)鉸接部分。一部分是沿管道平行移動的軸車輪盤，而另一部分則是被迫遵循與螺旋運動有關(guān)的軸線旋轉(zhuǎn)的車輪傾斜管。單臺電動機被放置在兩個機構(gòu)之間產(chǎn)生的運動。所有車輪安裝在懸架上，以適應(yīng)不斷變化的曲線管道。該機器人有其自己的電池和無線鏈路。四種不同管徑分別為的170，70和40毫米。對于較小的直徑，電池，無線電接收器，可放置在其他額外的機構(gòu)中。這種架構(gòu)非常簡單，其旋轉(zhuǎn)運動可以被利用來進行擦洗或檢驗任務(wù)。
關(guān)鍵詞：自主移動機器人，在管道檢測，螺旋運動
管道檢測機器人已經(jīng)被研究了很長一段時間，許多原來的運動觀念被提出來解決在管道直徑，曲線和能源供應(yīng)變化中有關(guān)的許多技術(shù)困難。雖然一個詳盡的文獻回顧是不可能的，根據(jù)有限的可用空間，幾大類別，可確定幾大類別：
1對于小規(guī)模，許多項目遵循蚯蚓原則：中央部分組成軸向移動，而兩端連接的設(shè)備具有阻隔管道。這一概念已經(jīng)提出氣動版本（如[1]），
但他們需要電力臍帶。對于較小的直徑（10毫米或更?。?，根據(jù)尺蠖的原則，或根據(jù)慣性運動由鋸齒波電壓驅(qū)動[2]，或使用與微分摩擦系數(shù)振動鰭[3]，則采用壓電驅(qū)動。
2對于各種中型管道，根據(jù)直徑的適應(yīng)性和轉(zhuǎn)彎能力古典機電系統(tǒng)已提出各種涉及車輪和軌道運動學結(jié)構(gòu)。
3對于大型管道，管道爬行走路也已提出[6]。
文中提出的四個移動機器人屬于第二類，他們的管直徑從40到170mm，該設(shè)計嘗試使用單一驅(qū)動器減少機器的復(fù)雜性實現(xiàn)沿管的的流動性，即使我們的研究可看作一個獨立努力地結(jié)果。但此螺旋論似乎已經(jīng)被研究過。
體系結(jié)構(gòu)
圖1
該機器人主要分為兩部分，定子和轉(zhuǎn)子，包括一個DC連接，馬達與減速機，萬向節(jié)。定子配備了一套輪子，有助于運動平行; 在這種情形下，定子約束沿著管軸，而轉(zhuǎn)子的車輪只能沿著螺旋軌跡，該
機器人之間的軸向速度和旋轉(zhuǎn)速度的關(guān)系
其中R為管道半徑, a是車輪傾斜角度。定子和轉(zhuǎn)子必須保證穩(wěn)定性，以保證機器人之間的管道和足夠的接觸力，以適應(yīng)管道直徑的變化和障礙，并允許在彎曲的管道中行駛。對于更大型的機器人（D -170），機器人是硬性連接到電機軸上來確保穩(wěn)定性。對于規(guī)模較小的直徑，彎管需要更大程度的自由，需要兩倍的數(shù)量的輪子。
圖2
圖3
直徑70毫米以上的機器人提供了9個電池，分布在電機定子上。試驗表明，對于規(guī)模較小的直徑，這個配置是不可能的。第一個由轉(zhuǎn)子組成，第二個包括電機和減速器，第三個是定子車輪與軸，能源供應(yīng)和電信網(wǎng)絡(luò)。兩個方案進行了70mm直徑的調(diào)查。在第一個中，馬達和電池安裝在定子上，但卻無法用在第二個方案中，如果機器人使用纜索電源。
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