一种蠕动式管道机器人的设计.pdfVIP

第4期 机 械设 计 与 制 造 2010年 4月 Machinery Design Manufacture 13 文章编号 ：1001—3997(2010)04—0013-02 一 种蠕动式管道机器人的设计 张延恒 逢增辉 (北京邮电大学，北京 100876)(中国核电工程有限公司，北京 100840) Designofanovelcrawlingpiperobot ZHANG Yah—heng’，PANGZeng-hui (BeijingUniversityofPostandTelecommunications，Beijing100876，China) (ChinaNuclearPowerEngineeringCo．Ltd．，Beijing100840，China) 2 【摘 要】提出了一种新型蠕动式管道机器人，分析了驱动机理和管道通过性。这种蠕动式 人分为左右两个部分，两个部分通过柔性软轴连接。它的结构简单，仅采用一个电机既可以实现 《蠕动行走。制造成本低，且控制方法简单可靠。这种新型结构的管道机器人在_T-_,lk管网检测领域 地应用前景。 关键词：管道 ；蠕动；机器人；柔性软轴 A【bstract】Anovelcrawingpiperobotisdevelopedinthispaper，anditsdrivingprinciple adpatabilityinthep咖earealsoanalyzed．Thistypeofrobotiscomposedoftwoparts，andthe 》areconnectedwithaflexiblesh ．ItUSeSonlyonemotortorealizecrawlinginthepipe，thus easilytobecontrolled．Thestructureoftherobotissimpleandhaspotentialapplicationinfuture． Keywords：Pipe；Peristalsis；Robots；Flexiblesoftshaft 、 口 、 口 口 口 口 口 口 口 、 0 口 、 口 ∞ 、 口 、 、 、 口 、 口 、 ‘ 、 口 、 口 中图分类号：TH12，TP242 文献标识码：A 1引言 驱动电机 16、柔性软轴 17。其巾柔性软轴～卜缠有螺旋弹簧导轨， 与驱动螺母配合，如图3所示。 在现代 ，无论是工业 、农业还足国防领域中都有纵横交错的 管道。如何保障这些管道系统的安全性和有效性，对于我国经济 发展至关重要。管道机器人是工作在输送管道 内，用于完成管道 缺陷检测、修复等的智能装置，是保障管道安全的重要工具。由于 管道内环境复杂l】I，对管道机器人的设计要求驱动单元结构简单、 驱动效率高，同时对复杂的管内环境具有 自适应能力。因此研制 具有结构简 单、驱动效率高、具有管内环境 自适应能力的管道机 图 1蠕动机器人三维图 器人具有重要意义。 1 2 3 4 5 6 7 8 在参考蠕动式管道机器人研究成果的基础上，提出了一种采 用双球头结构、具有柔性软轴及电磁吸合装置并能实现白发电的管 道仿生篆牛『蠕动机器人。该机器人不仅能够利用 自身的驱动装置在 管道内实现有动力蠕动行走，并且能够在流动液体环境下利用压差 实现无动力运动。其柔生『轴及双球头的存在使得其对弯曲管道具有 结卡句自适应 。与其他管道蠕动机器人相比，设计所提出的管道蠕 动