钻井平台上台阶机器人的设计与优化

作者：贾仕豪; 赵弘

来源：石油机械, 2020, 48(07): 61-66.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2020.07.011

• 钻井平台
• 机器人
• 底盘抬升
• 滚珠丝杠
• 攀爬台阶
• 优化设计

钻井平台上经常出现高度不规则的台阶。为了提高机器人单次攀爬台阶的高度,从结构变形和底盘抬升等方面入手,提出一种可以依托立柱登上不同高度台阶的机器人。使用有限元软件对机器人的关键零部件进行了仿真,并设置质量最小、工作时变形最小为约束条件对机器人结构进行优化。试验结果表明:机器人可以依托带托盘的立柱和滚珠丝杠结构实现攀爬台阶的功能,立柱的高度和丝杠的长度可以影响机器人攀爬台阶的高度;机器人的限质量为35 kg时,升降铝板最合适的厚度为6. 5 mm;机器人依托立柱悬挂时会出现变形,将升降铝板从与立柱相切的安装位置沿中线方向移动4. 0 mm,可以在保证完成上台阶动作的同时,最大限度地减小变形。研究结果可为需要攀爬较高台阶的机器人设计提供参考。

• 单位
  中国石油大学（北京）