国家自然科学基金(50905019)
- 作品数：7 被引量：30H指数：4
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- 柔性蠕动管道机器人的力学特性分析被引量：3
- 2013年
- 为提高对管道复杂环境的适应性,实现机器人平稳、可靠行走,对柔性蠕动管道机器人进行了结构优化设计和力学特性分析.该机器人由前机体、导向头、后机体、柔性弹簧轴和行走轮组成,在管道中可实现蠕动行走,并能在一定范围内自主适应管道内径和形状的变化.通过机器人运动特性分析,对机器人在管道内行走时的支撑力、行走牵引力及通过弯管时的受力进行了分析,并分别建立了数学模型.根据机器人驱动力和阻力的分析结果,推导了机器人蠕动行走的条件.搭建了实验测试平台,对机器人进行实验的结果证明了设计和分析的有效性.
- 年四成张延恒孙汉旭张明伟贾庆轩
- 关键词：管道机器人
- 柔性蠕动管道机器人的牵引力及软轴结构稳定性分析被引量：8
- 2013年
- 为解决柔性蠕动管道机器人的运动控制问题,提高机器人管内行走效率,对一种具有导向头和刹车轮结构的柔性蠕动管道机器人进行了深入分析和研究.通过对机器人进行管内受力分析,建立起机器人的牵引力模型;为提高机器人在不同管道环境中的运动性能,对软轴结构的运动稳定性进行了分析,提出了机器人蠕动运动失稳的概念,并采用长柱体的稳定性理论进行分析,推导出机器人在直管和L型管道中的临界失稳条件,为柔性蠕动管道机器人步距规划提供了理论依据.搭建管道实验环境进行机器人的牵引力和行走实验,测试值与理论分析基本一致,说明柔性蠕动管道机器人具有优良的牵引能力,行走过程中的运动失稳现象也验证了软轴临界失稳理论的正确性.
- 张延恒冯文龙年四成孙汉旭
- 关键词：管道机器人牵引力失稳
- 空间两自由度机械臂操作能力及扰动分析被引量：1
- 2010年
- 针对地面机器人的操作能力评价方法不能直接用于空间机器人的研究,采用微分几何中的活动标架方法,并引入体积元素的概念,将空间机械臂处于自由漂浮状态时系统动量守恒的特点融入体积元素建模中,建立了采用体积元素评价两自由度空间机械臂操作能力的数学模型.利用所建立的体积元素模型,对空间两自由度机械臂的操作能力以及在运动过程中对安装基座的扰动性进行分析,并将分析结果与采用虚拟机械臂的方法得到的分析结果进行对照,证明了该方法的有效性.
- 张延恒孙汉旭贾庆轩
- 关键词：微分几何
- 改进的基于测地线的机器人轨迹规划方法被引量：1
- 2011年
- 针对机器人运动规划过程中测地线微分方程初始条件的确定问题,提出一种基于微分运动的初始条件求解方法。该方法通过对比分析黎曼空间与三维空间中机器人末端运动轨迹,确定两者之间的空间对应关系,在此基础上建立测地线微分方程初始条件的求解模型。最后,以2自由度机器人为例,对比验证该方法的有效性。研究结果表明:该模型解决了以往采用线性搜索方法求解微分方程初始条件所造成的求解不确定性问题。
- 张延恒孙汉旭贾庆轩
- 关键词：机器人测地线
- 柔性蠕动式管道机器人弯道驱动能力研究被引量：4
- 2014年
- 为了研究柔性蠕动式管道机器人处于弯管处的驱动能力,从受力分析、几何约束出发,针对机器人在弯管处的驱动能力与管道曲率及机器人跨距之间的关系进行了研究.分析了机器人在弯管处的受力特征及机器人软轴失稳状态对受力特征的影响,建立了机器人通过弯管时驱动能力与管道曲率及跨距关系模型,并对模型进行了仿真和实验研究.结果表明:仿真和实验结果与理论分析基本一致,证实了所建模型的正确性和有效性,为对柔性蠕动式管道机器人软轴跨度的选取以及机器人通过弯道时步距控制提供了方法和理论基础.
- 年四成张延恒孙汉旭陈伟
- 关键词：管道机器人弯道曲率
- 一种管道机器人的结构设计与性能分析被引量：15
- 2019年
- 为使机器人具备在立体管道网络中的工作能力,如在90°倾角的管道中攀爬或下行、竖直状态下的悬停作业、通过弯道时不发生侧翻、在运动过程中与管内障碍物不发生刚性碰撞等特性,提出一种新型管道机器人结构,该机器人适应可适应±5mm管径作业。为保持过弯时驱动的同步性,进一步提出一种等距传动机构,同时对机器人通过弯道时的状态进行了分析。对所构型的机器人结构进行了结构与力学特性分析,描述了其在水平、水平过弯、竖直通过弯道典型运动状态下的力学特征,对机器人过弯时进行了运动仿真,最后完成了机器人在立体管道中运行的实验验证。
- 年四成邓中亮刘铁刘金珠
- 关键词：管道机器人
- 柔性蠕动管道机器人结构设计和通过性分析被引量：4
- 2012年
- 为提高对管道复杂环境的适应性,实现机器人平稳可靠行走,对柔性蠕动管道机器人进行了结构优化设计和管内通过性分析。该机器人采用柔性弹簧轴驱动和单向轮机构,靠自身的结构自适应性实现蠕动行走,并能在一定范围内自主适应管道内径和形状的变化。通过对蠕动机器人在直线管道的运动分析和受力分析,得到了机器人的蠕动行走条件。利用ADAMS仿真软件对机器人进行了运动仿真,验证了该机器人蠕动行走的可行性和行走条件的正确性。
- 张明伟张延恒孙汉旭贾庆轩
- 关键词：管道机器人
