管道机器人文献综述

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管道机器人文献综述





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一个联动类型机械式离合器管道检测机器人



摘要

本文提出了一种新的管道检查机器人联动型机械式离合器，它被设计用于直径100mm的管道进行检查。该机器人具有三动力轮链的每一个都有一个机械离合器。使用并行设计的机械式离合器联动机制。管道的运动模型的检测机器人被驱动，并且已经开发它的原始类型。该机器人系统的性能都会验证仿真和实验。

引言

管道机器人机制，它在机器人技术的发展上具有悠久的历史，可以分为几种初等形成的运动模式。因此，已经开发了许多种机制轮型，尺蠖型，腿式移动型等，螺杆式，履带式，猪型和被动型。其中，轮型管道检测机器人大多是流行 [1] - [9]。在近10年中，差分驱动型机制进行了研究集中在[10] - [12]。差分驱动型通常有三动力链。每条链的速度控制独立，机器人能够通过肘部和T-支行。

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此外，它有一个大的折叠范围较轮型，螺旋型，PIG型。

近日，管道检测机器人系统与其超过100毫米的小直径已经被关注、自从100mm的管道市场是越来越大了。该大多数室内管道的直径小于100mm。具体来说，清除室内管道直接有关人类健康。因此，清洗和检查在内部管道成为一个重要问题。

通常情况下，管道巡检机器人系统是由机器人机构组成，通信系统，一个电源供应，而中一个用户界面。然而，为了将它应用到真正的的环境中，一些实用的的方面（，如易用的用户）的界面，安全性，水的的证明，和检索功能应该定考虑在内。具体而言，检索功能至关重要的，因为管道内工作的机器人，可以是无序的任何时间。此外，机器人可以卡在在操作过程中的任何原因的管道。在这种情况下，机器人需要采取的管道，通过使用一些检索功能。离合器的概念是一个很好的解决方案检索功能的实现。有两种类型的离合器机械离合器磁粉离合器。通常，该机械式离合器保证了强劲的动力，但它通常是大型，重型，具有复杂的结构。在相反，电磁离合器相对小尺寸，重量轻，有一个简单的结构，但它在电力中有一个限制。

Chang, et al. [13]设计了一种压电离合器机制，其中包含连接到驱动部件直流电动机和被驱动部件连接到机械加载。Maekawa, et al. [14]提出了一种非接触式负载响应的传输。由于没有机械在非接触式磁性离合器摩擦解析问题的磨损和维护，震荡切换离合器的同时大大降低，和致动器从超载保护由磁粉离合器打滑。Roh, et al. [15]采用磁制动，连接或电机和驱动轮之间的断开电源的机制。不过，通常这种电磁式离合器机制仍过于庞大和复杂，适用于小于直径100mm的小型机器人。也磁式具有限制商行夹持。

在本文中，我们引入一个新的差分驱动型紧凑的尺寸联动式的管道检测机器人机械离合器，100毫米的管道。机器人机制的设计使其能使用并行联动提供两个功能;可折叠的特性和机械式离合器。可折叠的特性允许轮机构的壁内的适应管道。机械离合器功能也可以实现由平行连杆机构设计。这种机械离合器从典型的大型机械式离合器不同两大板块。第二部分介绍的特性的机器人系统。运动学分析节III。我们都表明该机器人系统的有效性仿真和实验第四节。最后，我们绘制的结论。

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