多节式管道机器人的结构设计与分析

摘要

为了提高管道机器人行走的安全性以及弯管的通过性，提升机器人对管道内壁清洁的效率。基于流体力学理论和Adams仿真实验设计了一种全新的管道机器人。解决了传统管道机器人的运动方式、适应管径和清洗结构等功能结合在一起互相影响的问题。根据管道的直径及环境，得出了管道机器人的性能指标。利用SolidWorks建立模型，根据管道机器人在管道内运行情况，分析管道机器人在管道的姿态角、阻力、摩擦力等，得出机器人在姿态角为0°时，牵引力最大为198.8 N,分析管道机器人最大的越障高度为7.8 mm。通过Adams软件对管道机器人通过L型弯管进行实验。结果表明：多节式管道机器人设计合理，在相关几何约束以及运动约束条件下，机器人能够在直管与L形弯管中正常行走。

关键词

管道机器人 / 结构设计 / 运动分析 / 通过性分析

基金资助

云南省重大科技专项计划项目(202202AC080008); 中泰国际技术转移中心项目(GHJD-2022001)