1、本科毕业论文 管道机器人机械行走机构的设计管道机器人机械行走机构的设计 姓 名 学 号 年 级 20122012 级级 专 业 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 系 （院） 指导教师 2014 年 8 月 15 日 2 Locomotion-mechanism Design of Pipe robots chunlinchen Supervisor: August 2014 I 摘 要 管道检测机器人是针对输油、气等工业管道的检测、喷涂、接口焊接、异物清理等 维护检修作业所研制的一种特种机器人，它综合了智能移动载体技术和管道缺陷无损检 测技术。分析了各种机器人管内运动方式的运动机理
2、和特点，并结合煤气管道环境特点 及检测作业需求，通过综合对比分析，确定了更适合煤气管道环境的运动方式 ，设计 了新型的煤气管道检测机器人本体结构。对煤气管道检测机器人管内运动力学的有关问 题进行了简略的分析研究， 包括管内运动阻力、 径向调节运动、 管内运动稳定性等问题。 关键词关键词：管道检测机器人；履带式；行走机构 II Abstract Pipe inspection robots as a member of special robots, which integrate intelligent mobile robot technology and nondestructive te
3、sting technology, are developed for inspection, spray painting, jointing, and cleaning up in gas/oil pipeline. The differences and characters of existing in-pipe locomotion modes are analyzed in detail. Considering the environment of pipeline and the demands of inspection, the exact locomotion mode,
4、 which is more suitable for pipeline environment, is selected through comprehensive comparison, and the related new locomotion mechanism of pipeline inspection robot is proposed. On the basis of the selected locomotion mode and the proposed locomotion mechanism, some topics of in-pipe kinetic charac
5、ter of pipeline inspection robot are analyzed and discussed deeply, including spatial motion equation, radial adjusting, and in-pipe stability of motion. Key words: pipeline inspection robot；Dual-track；Locomotion mechanism III 目 录 1 1 绪论绪论 1 1 1.1 管道机器人的研究意义 . 1 1.2 国内外管道检测机器人设计的发展状况 . 2 1.2.1 国外管道检
6、测机器人发展状况 2 1.2.2 国内管道检测机器人发展状况 6 1.3 本设计主要研究方向（任务）及所需解决的问题 . 8 2 2 管道检测机器人的结构设计管道检测机器人的结构设计 9 9 2.1 引言 . 9 2.2 管道检测机器人系统设计方案 . 9 2.3 机器人管道内运动方式的选用 . 9 2.4 管道机器人制作材料的选择 10 2.5 电机的选用 10 2.6 中间级传动机构 10 2.7 履带驱动方式的选择 10 2.8 中间传动机构的主要参数值的确定 11 2.8.1 选择链轮齿数 Z1、Z2 和传动比 i 11 2.8.2 选取链节距 P . 12 2.8.3 计算功率 Pc 12 2.8.4 链传动中心距和链节数 . 12 2.8.5 链条传动速度 . 13 2.8.6 计算滚子链链轮的主要尺寸： . 13 2.8.7 链轮结构尺寸： . 14 3 3 管道机器人稳定性设计管道机器
