履帶式管道機(jī)器人方案

履帶式管道自動清灰機(jī)器人設(shè)計方案 適用環(huán)境要求適用管道形狀：圓形；適用管道直徑、長度：管道直徑5 0 08 0 0 mm；管道長度不超過5 0 m；適用管道的布置：水平直管道和小于5度的傾斜直管道；管道連接部分內(nèi)壁錯位高度不超過1 0 mm；管道內(nèi)壁沉積粉塵可能為鐵粉塵、鋁鎂粉塵或面粉； 適用于有水平或豎直分支口的管道，分支口直徑為主管直徑的3分之2。 行走方式序號方式工作原理優(yōu)點缺點1輪式結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活，平坦路面性能優(yōu)越復(fù)雜管道通過性能差，越障能力不足2螺旋式驅(qū)動效率高，牽引力大，運動平穩(wěn)，運動速率較慢，清掃機(jī)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜 3履帶式牽引附著性能好，越障能力較強(qiáng)摩擦力大，對于平坦路面能量利用率低4蛇形式越障能力好，彎道通過性能強(qiáng)姿態(tài)和運動控制復(fù)雜，負(fù)載能力差5多足式越障能力優(yōu)越，適用于不平整管道步態(tài)規(guī)劃復(fù)雜控制困難，效率低6蠕動式彎管，坡度較大或豎直管道通過能力強(qiáng)運動速度慢工作效率較低考慮到管道壁較薄，無法承載較大壓強(qiáng)，采用履帶式結(jié)構(gòu)，并采用三輪腿結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)機(jī)器人在管道中行進(jìn)的穩(wěn)定性 總裝配圖 履帶結(jié)構(gòu)履帶采用一體成型橡膠履帶，外輪廓為圓弧形，直徑5 0 0 mm，以適應(yīng)最小5 0 0的管徑，管徑大于5 0 0時，兩側(cè)負(fù)重輪下壓，改變履帶形狀使其與管壁貼合，增大履帶與管壁接觸面積。 動力 由于管道內(nèi)壁沉積粉塵可能為鐵粉塵、鋁鎂粉塵或面粉；考慮防爆，采用氣動或者軟軸驅(qū)動。本處設(shè)計采用阿特拉斯科普柯公司的一款氣動馬達(dá)作為驅(qū)動裝置，若采用軟軸，則修改其中減速器及部分連接件結(jié)構(gòu)即可。 變徑機(jī)構(gòu)1蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)方式2升降機(jī)調(diào)節(jié)方式3絲杠螺母副調(diào)節(jié)方式 參考上海交通大學(xué)顏國正等人的研究，本設(shè)計方案采用第三種調(diào)節(jié)方式。 變徑機(jī)構(gòu) 采用氣動馬達(dá)驅(qū)動，絲杠螺母與連桿機(jī)構(gòu)的組合，能適應(yīng)5 0 0 mm8 0 0 mm的管徑。 越障1驅(qū)動輪；2行星減速器；3氣動馬達(dá)；4導(dǎo)輪；5絞牙減振器1；6絞牙減振器2 通過彈簧壓縮，可以減小上下履帶間距，以跨越障礙，最大可跨越2 0 mm障礙，三輪腿結(jié)構(gòu)相同，亦可以保證三條輪腿在管道截面不是標(biāo)準(zhǔn)圓形的情況下總能與管壁保持良好接觸。安裝時絞牙減振器可以調(diào)節(jié)彈簧高度，使履帶張緊。 屬性對于8 0 0 mm管徑，支管直徑最大在5 0 0 mm左右，兩倍的履帶接觸長度，可以使在輪腿剛好處于支管上時仍能直接通過，若支管直徑小 于5 0 0或支管不處于特定位置時，可減小濾袋長度，使結(jié)構(gòu)更加緊湊。