一种自适应多功能智能管道机器人设计

作者：柳满昌; 董成龙; 刘静; 李红双^*

来源：机械设计, 2023, 40(S2): 82-87.

DOI：10.13841/j.cnki.jxsj.2023.s2.024

• 管道机器人
• 模块化设计
• 试验测试

针对现有管道机器人功能单一、适应性差的问题，设计了自适应多功能智能管道机器人。采用SolidWorks对机器人进行了三维建模，分析了机器人的工作机理，对控制系统进行了研究。采用ANSYS有限元分析软件对支撑结构进行了分析。对变径机构主动轮部分进行了运动学建模，得到了N20电机与管道机器人行进速度的函数关系及N20丝杆电机转速与管道机器人开合灵敏度的函数关系。对机器人外径调节范围和空载行进速度进行了试验，制作了实物样机，经试验测试表明：机器人单节高度为80 mm，质量为0.7 kg，主动轮外径可调节范围为60.16～240.33 mm，空载行进速度为0.21 m/s，主要支撑结构均满足设计要求。该机器人具有结构简单、制造成本低、功能多元、主动适应管径变化的特点，不仅为管道类机器人的创新设计提供了有效解决方案，而且为海洋管道的安全性检测做出了贡献。

• 单位
  机电工程学院; 沈阳航空航天大学