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铁质壁面检测用振动驱动爬壁机器人的设计与实验
1
作者
李建磊
唐陈伟
+1 位作者
彭禧
姚红良
《东北大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期690-696,720,共8页
研究并测试了一种能够在水平至竖直壁面上移动的振动驱动爬壁机器人样机,可开发用于铁质壁面结构视检等高危工作.设计了一种具有非对称刚度的弹性底板,以转子振动电机-弹簧作为致动器,基于库仑干摩擦模型,建立了振动驱动爬壁机器人的动...
研究并测试了一种能够在水平至竖直壁面上移动的振动驱动爬壁机器人样机,可开发用于铁质壁面结构视检等高危工作.设计了一种具有非对称刚度的弹性底板,以转子振动电机-弹簧作为致动器,基于库仑干摩擦模型,建立了振动驱动爬壁机器人的动力学模型.通过数值仿真研究了机器人的爬壁运动特性,分析了致动器激振频率、壁面倾角和永磁铁吸引力对机器人平均速度的影响规律.对振动驱动爬壁机器人样机进行了壁面运动实验验证.结果表明,通过合理配置永磁铁吸引力和致动器激振频率能够有效提高该机器人的平均速度,并在30°壁面和90°壁面上分别实现了10.6 mm/s和16.7 mm/s的平均爬壁速度,通过调控激振频率可实现前进与后退运动的切换.
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关键词
振动
驱动
机器人
样机
致动器
爬
壁
检测
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职称材料
基于脉冲涡流检测系统的管道内检测机器人设计研究
2
作者
谢浩平
姚文胜
+1 位作者
叶宇峰
陆树华
《中国测试》
北大核心
2025年第7期136-146,共11页
因工作条件恶劣,石化装置中附塔管线常出现面积型腐蚀、结垢等缺陷,从而导致管道失效,给工厂正常运作与生产带来巨大风险,需要定期对管道内部进行安全检测。该文基于附塔管线的损伤模式与结构特点,设计一套搭载多通道脉冲涡流检测系统...
因工作条件恶劣,石化装置中附塔管线常出现面积型腐蚀、结垢等缺陷,从而导致管道失效,给工厂正常运作与生产带来巨大风险,需要定期对管道内部进行安全检测。该文基于附塔管线的损伤模式与结构特点,设计一套搭载多通道脉冲涡流检测系统的自驱动壁压三段式柔性管道内检测机器人,该机器人具有良好的运动居中和稳定支撑性能。为探究脉冲涡流检测系统在工业管道中的检测效果,建立铁磁管道脉冲涡流磁测有限元模拟模型,并通过测厚实验验证可行性。最后,结合集成完备的内检测机器人样机,以直径DN200的带弯头样管作为试验对象,将机器人检测结果同超声测厚结果对比。结果表明:该管道机器人能够对工业管道壁厚面积型腐蚀缺陷实现高灵敏度、全覆盖和无损伤内检测,测厚检测误差控制在±7%以内,能快速筛查可疑腐蚀位置,可在相关行业设备检测中进一步推广。
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关键词
附塔管线
管道腐蚀
检测
铁磁管道脉冲涡流
检测
自驱动壁压式内检测机器人
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职称材料
风力发电机叶片检测机器人的设计与分析
3
作者
张岩
胡晓林
+1 位作者
王凯铭
黄华
《工程设计学报》
北大核心
2025年第2期159-168,共10页
针对风力发电机叶片检测难度大及传统机器人检测效果不佳的问题,设计了一种基于足履式移动和复合式吸附的风机叶片检测机器人。首先,对机器人在叶片表面移动时的力学特性进行建模,计算其无滑移和倾覆时所需的吸附力,并根据计算结果进行...
针对风力发电机叶片检测难度大及传统机器人检测效果不佳的问题,设计了一种基于足履式移动和复合式吸附的风机叶片检测机器人。首先,对机器人在叶片表面移动时的力学特性进行建模,计算其无滑移和倾覆时所需的吸附力,并根据计算结果进行设备元件的选型;其次,根据机器人结构特性,设计相应的控制系统,并对其在叶片表面的移动步态进行规划与分析;最后,通过实验验证了机器人设计方案的有效性。实验结果表明,该机器人具备灵活的移动能力和良好的吸附性能,能够满足风机叶片检测的实际需求。研究结果促进了机器人在风机叶片检测中的实际应用,还为相关领域自动化检查技术的进步和推广提供了参考。
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关键词
足履
式
移动
复合吸附
叶片
检测
机器人
气
压
驱动
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职称材料
差压式管道检测机器人及其速度控制的研究现状
被引量：
6
4
作者
许红
李著信
+2 位作者
李媛媛
张镇
罗朔
《机床与液压》
北大核心
2015年第3期38-42,共5页
随着油气输送管道里程的迅速增长,管道检测机器人越来越多地应用于管道的检测与清理,管道检测机器人的行走稳定性问题得到了广泛的关注。分析了国内外差压式管道检测机器人及其速度控制技术的发展现状,针对现有水平对大规模实用化需求...
随着油气输送管道里程的迅速增长,管道检测机器人越来越多地应用于管道的检测与清理,管道检测机器人的行走稳定性问题得到了广泛的关注。分析了国内外差压式管道检测机器人及其速度控制技术的发展现状,针对现有水平对大规模实用化需求的较大差距,提出了急需解决的3个问题,为进一步研究高智能化的差压式管道检测机器人提供参考。
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关键词
差
压
式
管道
检测
机器人
速度
智能控制
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职称材料
基于CEL方法的压差驱动式管道机器人动力特性分析
被引量：
9
5
作者
江旭东
孙其海
滕晓艳
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第23期259-264,270,共7页
针对压差驱动式管道机器人多柔体系统与管内流体的流固耦合问题,基于耦合的欧拉-朗格朗日(CEL)方法建立了机器人系统流固耦合模型,获得了机器人在复杂管道内运行时的结构动力响应。对比分析了不同管道内径和机器人舱段长度下的密封皮碗...
针对压差驱动式管道机器人多柔体系统与管内流体的流固耦合问题,基于耦合的欧拉-朗格朗日(CEL)方法建立了机器人系统流固耦合模型,获得了机器人在复杂管道内运行时的结构动力响应。对比分析了不同管道内径和机器人舱段长度下的密封皮碗应力场、管道与机器人间的摩擦力和流体对管道机器人的驱动压差。数值结果表明,管道机器人进入管道初期驱动压差出现峰值,随着机器人运动速度的波动和管道拓扑的改变,驱动压差再次出现峰值。管道机器人位于小曲率半径弯道时,密封皮碗经历强烈的局部化挤压作用形成峰值等效应力,但是,由于密封皮碗与弯道的间隙引起摩擦力降至谷值。此外,随着管道内径的减少,密封皮碗的等效应力、平均摩擦力以及平均驱动压差增大;舱段长度增加,密封皮碗的等效应力、平均摩擦力以及平均驱动压差随之增大。
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关键词
压
差
驱动
式
管道
机器人
CEL方法
动力特性
流固耦合
有限元法
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职称材料
飞行爬壁桥梁检测机器人的翼间气动干扰分析
6
作者
王正杰
刘朝涛
王鑫鑫
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第11期4583-4590,共8页
为满足飞行爬壁桥梁检测机器人的功能特点,结构上,飞行爬壁机器人在飞行状态下时,四个旋翼不在同一平面而是处于一种纵列式排列。针对这种纵列式旋翼间存在的复杂气动干扰,先对单旋翼流场进行计算流体动力学(computational fluid dynami...
为满足飞行爬壁桥梁检测机器人的功能特点,结构上,飞行爬壁机器人在飞行状态下时,四个旋翼不在同一平面而是处于一种纵列式排列。针对这种纵列式旋翼间存在的复杂气动干扰,先对单旋翼流场进行计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真并验证其可靠性。在此基础上分别对纵列式双旋翼在不同横间距、不同纵间距、不同转速的情况下进行气动仿真。然后根据仿真结果进行分析,得到横纵间距以及转速对前后旋翼以及整个系统的气动特性影响。仿真结果表明:横间距对纵列式旋翼间的气动干扰较大,而轴向间距相对较小,干扰程度与转速相关。可见本文结论可为飞行爬壁机器人的旋翼布局、转速、可行性等提供依据。
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关键词
飞行爬
壁
桥梁
检测
机器人
纵列
式
计算流体动力学(CFD)
气动干扰
流体仿真
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职称材料
一种矿用管道检测机器人设计及牵引性能分析
被引量：
1
7
作者
赵鹏洋
闫宏伟
+2 位作者
张登崤
肖粲俊
何勃龙
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第1期122-130,162,共10页
针对瓦斯抽采管道破损泄漏检测问题,设计了一种具有管道检测和运动控制功能的螺旋式矿用管道检测机器人,介绍了该机器人的结构和检测与控制系统方案。建立了机器人在管道中运行的力学分析模型,并通过动力学仿真研究了影响机器人牵引性...
针对瓦斯抽采管道破损泄漏检测问题,设计了一种具有管道检测和运动控制功能的螺旋式矿用管道检测机器人,介绍了该机器人的结构和检测与控制系统方案。建立了机器人在管道中运行的力学分析模型,并通过动力学仿真研究了影响机器人牵引性能的因素,结果表明:机器人在管道内运行时的牵引力与管道材质、螺旋角、管壁与驱动轮之间法向力有关;机器人在不同材质的管道中运行时最佳螺旋角不同,在相同材质的管道中运行时,无介质运输情况下牵引力高于有介质运输情况;机器人牵引力随法向力的增大而增大,但最佳螺旋角无明显变化;随着螺旋角增大,牵引力先增大后减小,螺旋角为40°时牵引力最大。为提高机器人通过弯管时的性能,提出一种变螺旋角过弯策略,即机器人主动控制螺旋角随螺旋运动单元转动以正弦式规律变化,使管道内侧的螺旋角小于外侧。搭建机器人测试平台对矿用管道检测机器人进行测试,结果表明:机器人在直管中运行的最佳螺旋角为40°;可通过增加法向力来提升机器人的牵引性能;采用变螺旋角过弯策略时,机器人在弯管中的通过性能和平稳性优于定螺旋角过弯。
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关键词
瓦斯抽采管道
管道泄漏
检测
管道
机器人
螺旋
驱动
式
机器人
变螺旋角过弯
牵引特性
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职称材料
蠕动式管道机器人结构设计与运动特性分析
被引量：
15
8
作者
刘洪斌
冀楠
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期1169-1177,共9页
为提高管道机器人在管道内行走的安全性及可靠性,本文针对管径为457 mm的天然气运输管道,设计一款液压驱动蠕动式爬行管道检测机器人,用以对管道内壁的损伤及管体腐蚀开裂情况进行离线检测。根据管道内工况需求,利用蠕动爬行原理对管道...
为提高管道机器人在管道内行走的安全性及可靠性,本文针对管径为457 mm的天然气运输管道,设计一款液压驱动蠕动式爬行管道检测机器人,用以对管道内壁的损伤及管体腐蚀开裂情况进行离线检测。根据管道内工况需求,利用蠕动爬行原理对管道机器人整体结构设计。计算管道机器人的驱动能力和越障能力,并采用多体动力学仿真技术对其进行分析,得出管道机器人运行过程中所能达到的最大驱动力及能够通过的最大障碍高度,并制作了物理样机并对其各项性能进行测试。结果表明:管道机器人的运动特性与理论分析结果一致,机器人运行过程平稳可靠,能够保证足够的管道通过性能及驱动能力,可实现复杂工况下的运行和检测。
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关键词
管道
机器人
驱动
能力
越障能力
软件仿真
虚拟样机
液
压
蠕动
式
结构设计
管道
检测
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职称材料
储油罐在油检测机器人结构设计与运动分析
被引量：
7
9
作者
李志
林文民
+1 位作者
孙强
李然
《机械设计》
CSCD
北大核心
2021年第7期74-79,共6页
针对大型石油罐罐底与罐壁缺陷的在油检测问题,设计出一种可爬直角壁的四轮四轴液压驱动式磁力吸附爬壁机器人,机器人可在石油罐内实现罐底与罐壁间的双向直角过渡攀爬、90°转向及工作间隙调节等动作。安装于机器人腹部用于其正常...
针对大型石油罐罐底与罐壁缺陷的在油检测问题,设计出一种可爬直角壁的四轮四轴液压驱动式磁力吸附爬壁机器人,机器人可在石油罐内实现罐底与罐壁间的双向直角过渡攀爬、90°转向及工作间隙调节等动作。安装于机器人腹部用于其正常行走的磁吸附装置采用45块(6×6×3)cm Halbach阵列布局的永磁铁块;机器人前后两端用于爬直角壁的磁吸附装置使用10块(5×4×4)cm Halbach阵列布局与6块(4×4×2.5)cm普通布局的永磁铁块。将腹部及前后端部磁吸附装置的永磁铁块在Ansoft软件中进行磁吸附力计算,得出合理的磁吸附力与工作间隙。并基于计算结果,用ADAMS软件完成机器人各动作的仿真试验。仿真结果表明,针对大型石油罐缺陷在油检测,该四轮四轴式液压驱动磁力吸附爬壁机器人结构方案是可行的。
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关键词
大型石油罐
在油
检测
爬
壁
机器人
四轮四轴
液
压
驱动
ADAMS仿真
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职称材料
图像处理在安全壳缺陷检测中的应用
被引量：
2
10
作者
石晓伟
《电子测量技术》
2016年第6期89-93,共5页
由一台轮式负压吸附型爬壁机器人携带一台高清摄像机和无线发射器在安全壳外柱面移动,安装在爬壁机器人上摄像机将拍摄的安全壳墙面视频信息经由无线发射器发送至位于地面的无线接收终端,无线接收终端再将视频信息传送至上位机。安装在...
由一台轮式负压吸附型爬壁机器人携带一台高清摄像机和无线发射器在安全壳外柱面移动,安装在爬壁机器人上摄像机将拍摄的安全壳墙面视频信息经由无线发射器发送至位于地面的无线接收终端,无线接收终端再将视频信息传送至上位机。安装在上位机上的监控测量处理软件系统对接收到的图像进行分析处理和显示,并将存在缺陷的图像发送至缺陷测量模块进行缺陷信息测量,最终测量所得到的缺陷参数和对应图像会存入后台数据库进行存储管理,方便在线或离线浏览历史数据,监测安全壳外壁缺陷的动态变化情况。
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关键词
爬
壁
机器人
负
压
吸附
图像处理
缺陷
检测
无损
检测
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职称材料
题名
铁质壁面检测用振动驱动爬壁机器人的设计与实验
1
作者
李建磊
唐陈伟
彭禧
姚红良
机构
东北大学机械工程与自动化学院
出处
《东北大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期690-696,720,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(52075084)。
文摘
研究并测试了一种能够在水平至竖直壁面上移动的振动驱动爬壁机器人样机,可开发用于铁质壁面结构视检等高危工作.设计了一种具有非对称刚度的弹性底板,以转子振动电机-弹簧作为致动器,基于库仑干摩擦模型,建立了振动驱动爬壁机器人的动力学模型.通过数值仿真研究了机器人的爬壁运动特性,分析了致动器激振频率、壁面倾角和永磁铁吸引力对机器人平均速度的影响规律.对振动驱动爬壁机器人样机进行了壁面运动实验验证.结果表明,通过合理配置永磁铁吸引力和致动器激振频率能够有效提高该机器人的平均速度,并在30°壁面和90°壁面上分别实现了10.6 mm/s和16.7 mm/s的平均爬壁速度,通过调控激振频率可实现前进与后退运动的切换.
关键词
振动
驱动
机器人
样机
致动器
爬
壁
检测
Keywords
vibration‐driven
robotic phototype
actuator
wall‐climbing
inspection
分类号
TD451 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
基于脉冲涡流检测系统的管道内检测机器人设计研究
2
作者
谢浩平
姚文胜
叶宇峰
陆树华
机构
浙江省特种设备科学研究院
浙江省特种设备安全检测技术研究重点实验室
出处
《中国测试》
北大核心
2025年第7期136-146,共11页
文摘
因工作条件恶劣,石化装置中附塔管线常出现面积型腐蚀、结垢等缺陷,从而导致管道失效,给工厂正常运作与生产带来巨大风险,需要定期对管道内部进行安全检测。该文基于附塔管线的损伤模式与结构特点,设计一套搭载多通道脉冲涡流检测系统的自驱动壁压三段式柔性管道内检测机器人,该机器人具有良好的运动居中和稳定支撑性能。为探究脉冲涡流检测系统在工业管道中的检测效果,建立铁磁管道脉冲涡流磁测有限元模拟模型,并通过测厚实验验证可行性。最后,结合集成完备的内检测机器人样机,以直径DN200的带弯头样管作为试验对象,将机器人检测结果同超声测厚结果对比。结果表明:该管道机器人能够对工业管道壁厚面积型腐蚀缺陷实现高灵敏度、全覆盖和无损伤内检测,测厚检测误差控制在±7%以内,能快速筛查可疑腐蚀位置,可在相关行业设备检测中进一步推广。
关键词
附塔管线
管道腐蚀
检测
铁磁管道脉冲涡流
检测
自驱动壁压式内检测机器人
Keywords
attached tower pipeline
pipeline corrosion detection
pulse eddy current testing of ferromagnetic pipelines
self driving wall pressure internal inspection robot
分类号
TB9 [机械工程—测试计量技术及仪器]
TG115.28 [金属学及工艺—物理冶金]
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职称材料
题名
风力发电机叶片检测机器人的设计与分析
3
作者
张岩
胡晓林
王凯铭
黄华
机构
甘肃省特种设备检验检测研究院
兰州理工大学机电工程学院
出处
《工程设计学报》
北大核心
2025年第2期159-168,共10页
基金
甘肃省市场监督管理局科技计划项目(SSCJG-TS-A202203)
甘肃省特种设备检验检测研究院重点研发项目(T202102)。
文摘
针对风力发电机叶片检测难度大及传统机器人检测效果不佳的问题,设计了一种基于足履式移动和复合式吸附的风机叶片检测机器人。首先,对机器人在叶片表面移动时的力学特性进行建模,计算其无滑移和倾覆时所需的吸附力,并根据计算结果进行设备元件的选型;其次,根据机器人结构特性,设计相应的控制系统,并对其在叶片表面的移动步态进行规划与分析;最后,通过实验验证了机器人设计方案的有效性。实验结果表明,该机器人具备灵活的移动能力和良好的吸附性能,能够满足风机叶片检测的实际需求。研究结果促进了机器人在风机叶片检测中的实际应用,还为相关领域自动化检查技术的进步和推广提供了参考。
关键词
足履
式
移动
复合吸附
叶片
检测
机器人
气
压
驱动
Keywords
legged-and-tracked movement
composite adhesion
blade inspection robot
pneumatic actuation
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
差压式管道检测机器人及其速度控制的研究现状
被引量：
6
4
作者
许红
李著信
李媛媛
张镇
罗朔
机构
解放军后勤工程学院
[
出处
《机床与液压》
北大核心
2015年第3期38-42,共5页
基金
总后勤部科研项目(20040207)
文摘
随着油气输送管道里程的迅速增长,管道检测机器人越来越多地应用于管道的检测与清理,管道检测机器人的行走稳定性问题得到了广泛的关注。分析了国内外差压式管道检测机器人及其速度控制技术的发展现状,针对现有水平对大规模实用化需求的较大差距,提出了急需解决的3个问题,为进一步研究高智能化的差压式管道检测机器人提供参考。
关键词
差
压
式
管道
检测
机器人
速度
智能控制
Keywords
Differential-pressure type
Pipeline inspection robot
Speed
Intelligent control
分类号
TQ050 [化学工程]
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职称材料
题名
基于CEL方法的压差驱动式管道机器人动力特性分析
被引量：
9
5
作者
江旭东
孙其海
滕晓艳
机构
哈尔滨理工大学机械动力工程学院
哈尔滨工程大学机电工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第23期259-264,270,共7页
基金
国家自然科学基金(51505096)
黑龙江省自然科学基金(E2015026)
文摘
针对压差驱动式管道机器人多柔体系统与管内流体的流固耦合问题,基于耦合的欧拉-朗格朗日(CEL)方法建立了机器人系统流固耦合模型,获得了机器人在复杂管道内运行时的结构动力响应。对比分析了不同管道内径和机器人舱段长度下的密封皮碗应力场、管道与机器人间的摩擦力和流体对管道机器人的驱动压差。数值结果表明,管道机器人进入管道初期驱动压差出现峰值,随着机器人运动速度的波动和管道拓扑的改变,驱动压差再次出现峰值。管道机器人位于小曲率半径弯道时,密封皮碗经历强烈的局部化挤压作用形成峰值等效应力,但是,由于密封皮碗与弯道的间隙引起摩擦力降至谷值。此外,随着管道内径的减少,密封皮碗的等效应力、平均摩擦力以及平均驱动压差增大;舱段长度增加,密封皮碗的等效应力、平均摩擦力以及平均驱动压差随之增大。
关键词
压
差
驱动
式
管道
机器人
CEL方法
动力特性
流固耦合
有限元法
Keywords
in-pipe robot driven by pressure difference
coupled Euler-Lagrange(CEL)approach
dynamic characteristics
fluid-structure interaction
FEM
分类号
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
TH242.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
飞行爬壁桥梁检测机器人的翼间气动干扰分析
6
作者
王正杰
刘朝涛
王鑫鑫
机构
重庆交通大学机电与车辆工程学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第11期4583-4590,共8页
基金
重庆市研究生联合培养项目(JDLHPYJD2021007)。
文摘
为满足飞行爬壁桥梁检测机器人的功能特点,结构上,飞行爬壁机器人在飞行状态下时,四个旋翼不在同一平面而是处于一种纵列式排列。针对这种纵列式旋翼间存在的复杂气动干扰,先对单旋翼流场进行计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真并验证其可靠性。在此基础上分别对纵列式双旋翼在不同横间距、不同纵间距、不同转速的情况下进行气动仿真。然后根据仿真结果进行分析,得到横纵间距以及转速对前后旋翼以及整个系统的气动特性影响。仿真结果表明:横间距对纵列式旋翼间的气动干扰较大,而轴向间距相对较小,干扰程度与转速相关。可见本文结论可为飞行爬壁机器人的旋翼布局、转速、可行性等提供依据。
关键词
飞行爬
壁
桥梁
检测
机器人
纵列
式
计算流体动力学(CFD)
气动干扰
流体仿真
Keywords
flying wall climbing bridge inspection robot
longitudinal column
computational fluid dynamics(CFD)
aerodynamic disturbance
fluid simulation
分类号
TP242.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
一种矿用管道检测机器人设计及牵引性能分析
被引量：
1
7
作者
赵鹏洋
闫宏伟
张登崤
肖粲俊
何勃龙
机构
中北大学机械工程学院
山西宏安翔科技股份有限公司
出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第1期122-130,162,共10页
基金
山西省基础研究计划资助项目(20210302123038)
山西省科技合作交流专项项目(202104041101001)
中北大学科技立项项目(20221817)。
文摘
针对瓦斯抽采管道破损泄漏检测问题,设计了一种具有管道检测和运动控制功能的螺旋式矿用管道检测机器人,介绍了该机器人的结构和检测与控制系统方案。建立了机器人在管道中运行的力学分析模型,并通过动力学仿真研究了影响机器人牵引性能的因素,结果表明:机器人在管道内运行时的牵引力与管道材质、螺旋角、管壁与驱动轮之间法向力有关;机器人在不同材质的管道中运行时最佳螺旋角不同,在相同材质的管道中运行时,无介质运输情况下牵引力高于有介质运输情况;机器人牵引力随法向力的增大而增大,但最佳螺旋角无明显变化;随着螺旋角增大,牵引力先增大后减小,螺旋角为40°时牵引力最大。为提高机器人通过弯管时的性能,提出一种变螺旋角过弯策略,即机器人主动控制螺旋角随螺旋运动单元转动以正弦式规律变化,使管道内侧的螺旋角小于外侧。搭建机器人测试平台对矿用管道检测机器人进行测试,结果表明:机器人在直管中运行的最佳螺旋角为40°;可通过增加法向力来提升机器人的牵引性能;采用变螺旋角过弯策略时,机器人在弯管中的通过性能和平稳性优于定螺旋角过弯。
关键词
瓦斯抽采管道
管道泄漏
检测
管道
机器人
螺旋
驱动
式
机器人
变螺旋角过弯
牵引特性
Keywords
gas extraction pipeline
pipeline leakage inspection
pipeline robots
spiral driven robots
variable spiral angle bending
traction features
分类号
TD67 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
蠕动式管道机器人结构设计与运动特性分析
被引量：
15
8
作者
刘洪斌
冀楠
机构
西南石油大学机电工程学院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期1169-1177,共9页
基金
四川省教育厅基金项目(13ZA0179)
西南石油大学教育部重点实验室基金项目(OGE201403-22).
文摘
为提高管道机器人在管道内行走的安全性及可靠性,本文针对管径为457 mm的天然气运输管道,设计一款液压驱动蠕动式爬行管道检测机器人,用以对管道内壁的损伤及管体腐蚀开裂情况进行离线检测。根据管道内工况需求,利用蠕动爬行原理对管道机器人整体结构设计。计算管道机器人的驱动能力和越障能力,并采用多体动力学仿真技术对其进行分析,得出管道机器人运行过程中所能达到的最大驱动力及能够通过的最大障碍高度,并制作了物理样机并对其各项性能进行测试。结果表明:管道机器人的运动特性与理论分析结果一致,机器人运行过程平稳可靠,能够保证足够的管道通过性能及驱动能力,可实现复杂工况下的运行和检测。
关键词
管道
机器人
驱动
能力
越障能力
软件仿真
虚拟样机
液
压
蠕动
式
结构设计
管道
检测
Keywords
pipeline robot
driving ability
obstacle-crossing capability
software simulation
virtual prototype
hydraulic peristalsis
structural design
pipeline detection
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
储油罐在油检测机器人结构设计与运动分析
被引量：
7
9
作者
李志
林文民
孙强
李然
机构
河北英博认证有限公司
石家庄铁道大学机械工程学院
出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2021年第7期74-79,共6页
文摘
针对大型石油罐罐底与罐壁缺陷的在油检测问题,设计出一种可爬直角壁的四轮四轴液压驱动式磁力吸附爬壁机器人,机器人可在石油罐内实现罐底与罐壁间的双向直角过渡攀爬、90°转向及工作间隙调节等动作。安装于机器人腹部用于其正常行走的磁吸附装置采用45块(6×6×3)cm Halbach阵列布局的永磁铁块;机器人前后两端用于爬直角壁的磁吸附装置使用10块(5×4×4)cm Halbach阵列布局与6块(4×4×2.5)cm普通布局的永磁铁块。将腹部及前后端部磁吸附装置的永磁铁块在Ansoft软件中进行磁吸附力计算,得出合理的磁吸附力与工作间隙。并基于计算结果,用ADAMS软件完成机器人各动作的仿真试验。仿真结果表明,针对大型石油罐缺陷在油检测,该四轮四轴式液压驱动磁力吸附爬壁机器人结构方案是可行的。
关键词
大型石油罐
在油
检测
爬
壁
机器人
四轮四轴
液
压
驱动
ADAMS仿真
Keywords
large oil tank
oil detection
wall-climbing robot
four-wheel-four-axis
hydraulic driven
ADAMS simulation
分类号
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH12 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
图像处理在安全壳缺陷检测中的应用
被引量：
2
10
作者
石晓伟
机构
中科华核电技术研究院北京分院
出处
《电子测量技术》
2016年第6期89-93,共5页
文摘
由一台轮式负压吸附型爬壁机器人携带一台高清摄像机和无线发射器在安全壳外柱面移动,安装在爬壁机器人上摄像机将拍摄的安全壳墙面视频信息经由无线发射器发送至位于地面的无线接收终端,无线接收终端再将视频信息传送至上位机。安装在上位机上的监控测量处理软件系统对接收到的图像进行分析处理和显示,并将存在缺陷的图像发送至缺陷测量模块进行缺陷信息测量,最终测量所得到的缺陷参数和对应图像会存入后台数据库进行存储管理,方便在线或离线浏览历史数据,监测安全壳外壁缺陷的动态变化情况。
关键词
爬
壁
机器人
负
压
吸附
图像处理
缺陷
检测
无损
检测
Keywords
wall climbing robot
negative pressure adsorption
image processing
defect detection
分类号
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
铁质壁面检测用振动驱动爬壁机器人的设计与实验
李建磊
唐陈伟
彭禧
姚红良
《东北大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
基于脉冲涡流检测系统的管道内检测机器人设计研究
谢浩平
姚文胜
叶宇峰
陆树华
《中国测试》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
风力发电机叶片检测机器人的设计与分析
张岩
胡晓林
王凯铭
黄华
《工程设计学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
差压式管道检测机器人及其速度控制的研究现状
许红
李著信
李媛媛
张镇
罗朔
《机床与液压》
北大核心
2015
6
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职称材料
5
基于CEL方法的压差驱动式管道机器人动力特性分析
江旭东
孙其海
滕晓艳
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019
9
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职称材料
6
飞行爬壁桥梁检测机器人的翼间气动干扰分析
王正杰
刘朝涛
王鑫鑫
《科学技术与工程》
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
7
一种矿用管道检测机器人设计及牵引性能分析
赵鹏洋
闫宏伟
张登崤
肖粲俊
何勃龙
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
8
蠕动式管道机器人结构设计与运动特性分析
刘洪斌
冀楠
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
15
在线阅读
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职称材料
9
储油罐在油检测机器人结构设计与运动分析
李志
林文民
孙强
李然
《机械设计》
CSCD
北大核心
2021
7
在线阅读
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职称材料
10
图像处理在安全壳缺陷检测中的应用
石晓伟
《电子测量技术》
2016
2
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职称材料
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