新型管道机器人力学分析

摘要

针对管道机器人的国内外研究现状,设计了一种"强适应性、大驱动、快速、双向移动"的新型管道机器人;该机器人采用电机驱动滚珠丝杠副步进的进给方案,主要包括支撑机构、扶正机构、解锁机构;介绍了管道机器人的工作原理及基本结构后,针对不同管径,对在作业中起主要作用的支撑机构在不同作业状态下进行力学分析;研究结果表明管道机器人在直径为165 mm~195 mm的管道作业时,支撑横杆所受最大压力为1308 N,滑块所受推力最大值为1523 N,管道机器人运行速度达到0.1 m/s,其负载能力为600 N,可双向移动及通过一定曲率半径的管道,满足了管道机器人综合特性要求,为在管道实际工况中作业及机构选材提供了理论依据,具有一定的指导意义。