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摘要
基于流体力学理论和油气管道参数设计了一款模块化链式管道机器人，用于解决传统流体驱动式管道机器人周向体积庞大，摩擦阻力难于准确预测的问题。通过三维软件Solidworks建立机器人模型，依据机器人和管道几何形貌对管道机器人驱动力、摩擦力变化规律进行了分析。新设计的管道机器人摩擦阻力可实时检测，最大摩擦力相对于传统皮碗接触支承式管道机器人减小40%,适用最低管道流速为4 m/s。以此为理论依据给出了机器人在管道内的速度控制方案。利用Ansys Workbench软件对机器人压差调节效果进行仿真。以现役油气管道和市政供水管道最大流速为条件，对机器人驱动单元中不同结构的密封皮碗最大承载压力变形情况进行了分析，得出边沿变曲率倾角皮碗相对于传统直板皮碗在抵抗受压变形和密封性能方面均有所提高，更适合管道机器人驱动单元和管壁之间的保压和密封。
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单位机电工程学院; 昆明理工大学
