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用于工业管道内作业的细小机器人六

发布时间:2016-11-04

上海交通大学机器人研究所对斜拉桥爬缆机器人进行了研究(斜拉桥的缆索可看作是圆柱形、六棱柱形或表面有小螺旋槽的六棱柱形实心管) [8 ] ,针对不同的工况,研制了气动蠕动式爬缆机器人和电动连续式爬缆机器人。气动蠕动式爬缆机器人采用气动技术,爬缆机构由气缸实现蠕动式夹紧和移动。如图7 所示,驱动气缸缸体固接于下体上,活塞杆通过铰链与上体相联,上体和下体上分别设有圆周均布的3 个夹紧气缸和3 个导向气缸;驱动夹紧气缸、导向气缸分别使其前端的夹紧爪、导向轮与缆索表面夹紧、接触,二者的位置可沿径向调整以适应不同直径的缆索;上体和下体间还设有支撑机构,其中装在下体上的支撑座内设有直线运动轴承,供与上体相联的支撑杆在其内直线移动和轻微摆动。气动蠕动式爬缆机构运动中至少保证上下夹紧爪有一组夹紧于缆索上。爬缆机构向上爬升时,首先下体夹紧爪夹紧于缆索上,上体夹紧爪松开,驱动气缸活塞杆伸出,上体向上运动;然后上体夹紧爪夹紧,下体夹紧爪松开,驱动气缸活塞杆缩回,下体向上运动;以后重复上面的动作。改变气缸动作顺序,爬缆机构完成下降功能。电动连续式爬缆机器人模型如图8 所示,各小车分别由电机经减速器、链轮机构驱动前后车轮,使各车轮均为主动轮;压紧调节装置的基本构件为压缩弹簧,通过铰链与小车相联;压紧调节装置和导向轮的径向位置可以调整,实现与缆索表面的抱紧或接触。实验结果表明,爬缆机器人工程样机均能在倾斜和垂直缆索上可靠爬升,适应缆径为80~200 mm ,负载可达250 kg ,爬升速度可达10 m/ min. 样机在上海徐浦大桥、南浦大桥上成功地进行了试验,装上相应的操作机构模块,可实现缆索涂装和检测功能。