论文目录
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 管道机器人研究现状及发展趋势
1.2.1 国外典型管道机器人
1.2.2 国内典型管道机器人
1.2.3 管道机器人发展趋势
1.3 管道机器人相关技术的概述
1.3.1 管道机器人的性能指标
1.3.2 管道机器人静力学分析
1.3.3 管道机器人多体动力学分析
1.4 论文主要研究内容
第2章 管道机器人总体方案与结构设计
2.1 管道机器人系统设计概述
2.2 管道机器人结构方案总体设计
2.2.1 管道机器人的总体结构形式
2.2.2 管道机器人爬行方案分析与设计
2.2.3 管道机器人驱动方案分析与设计
2.2.4 管道机器人连接机构方案分析与设计
2.3 管道机器人单元模块结构设计
2.3.1 单元驱动模块结构设计
2.3.2 单元传动机构设计
2.3.3 同步带涨紧机构设计
2.3.4 主驱动电机选型
2.4 管道机器人连接机构结构设计
2.5 关键零部件设计与校核
2.5.1 锥齿轮的设计
2.5.2 锥齿轮强度校核
2.6 关键零部件的有限元分析
2.6.1 连接机构十字轴支架强度分析
2.6.2 连接机构十字轴连接体强度分析
2.7 本章小结
第3章 管道机器人运动力学分析与垂直运动规划策略
3.1 管道机器人运动学分析
3.1.1 管道机器人运动模型的建立
3.1.2 管道机器人运动学求解
3.2 管道机器人垂直管道运动规划
3.2.1 机器人垂直爬行S型运动策略
3.2.2 机器人垂直爬行运动规划
3.3 基于管道约束的机器人动力学分析
3.3.1 基于轮子-管壁相互作用的机器人单元动力学建模
3.3.2 基于单元间相互约束的垂直爬行运动动力学建模
3.4 本章小结
第4章 管道机器人运动仿真与分析
4.1 管道机器人斜坡管道运动仿真
4.1.1 斜坡管道运动仿真建模
4.1.2 机器人各驱动轮速度
4.1.3 机器人驱动力矩
4.1.4 驱动轮与管壁接触力
4.1.5 机器人单元牵引力
4.2 管道机器人水平弯道运动仿真
4.2.1 水平弯道运动仿真建模
4.2.2 水平弯道运行位姿状态
4.2.3 过水平弯道时驱动轮与管道的接触力
4.3 管道机器人垂直管道运动仿真
4.3.1 垂直管道运行仿真建模
4.3.2 垂直管道运行位姿状况
4.3.3 垂直管道爬行动力特性
4.4 本章小结
第5章 管道机器人样机制作与性能实验
5.1 管道机器人样机加工与装配
5.2 管道机器人性能实验
5.2.1 管道机器人实验系统
5.2.2 机器人单元最大速度测试实验
5.2.3 机器人单元牵引能力实验
5.2.4 两节机器人单元弯道通过性测试实验
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢
学位论评阅及答辩情况表
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