差公式自適應管道機器人的驅動特性研究
為解決管(guan)道機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)過(guo)(guo)(guo)彎(wan)時(shi)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)輪(lun)與管(guan)壁間的(de)(de)相對滑動(dong)(dong)問題以及機(ji)(ji)(ji)(ji)體對管(guan)徑尺寸的(de)(de)適應問題,設計(ji)了(le)(le)采用一個電機(ji)(ji)(ji)(ji)進行傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)并具備差(cha)動(dong)(dong)能(neng)力(li)(li)和自(zi)適應變(bian)徑尺寸的(de)(de)適應能(neng)力(li)(li)的(de)(de)管(guan)道機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)。分析了(le)(le)機(ji)(ji)(ji)(ji)體差(cha)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)構的(de)(de)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)特(te)性,理論推導了(le)(le)管(guan)道機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)變(bian)徑機(ji)(ji)(ji)(ji)構工(gong)作狀態時(shi)的(de)(de)受力(li)(li)方程,得到了(le)(le)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)運(yun)(yun)行時(shi)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)輪(lun)與管(guan)壁之(zhi)間的(de)(de)力(li)(li)學關系式。構建了(le)(le)機(ji)(ji)(ji)(ji)體管(guan)內運(yun)(yun)動(dong)(dong)模(mo)型(xing),并分析了(le)(le)機(ji)(ji)(ji)(ji)體在不同位置(zhi)條件(jian)下,模(mo)型(xing)中各(ge)輪(lun)的(de)(de)運(yun)(yun)動(dong)(dong)參(can)數變(bian)化情況。建立機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)在組合(he)管(guan)中運(yun)(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)虛擬樣機(ji)(ji)(ji)(ji)模(mo)型(xing),通(tong)過(guo)(guo)(guo)仿(fang)真(zhen)實驗對機(ji)(ji)(ji)(ji)體的(de)(de)差(cha)動(dong)(dong)特(te)性進行了(le)(le)驗證,結(jie)果(guo)表明(ming)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)可以無干(gan)涉(she)過(guo)(guo)(guo)彎(wan),并展現出了(le)(le)良好的(de)(de)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)性能(neng)。
圓柱管(guan)道在生產(chan)生活中(zhong)被應用,適應圓柱管(guan)道的(de)機(ji)器(qi)人(ren)運動(dong)(dong)方式(shi)有(you)輪式(shi)、蠕(ru)動(dong)(dong)式(shi)、履帶式(shi)和行走(zou)式(shi)等(deng)多種(zhong)類型,其中(zhong)輪式(shi)為常見。近年來,外學(xue)(xue)者先后研(yan)制出各種(zhong)針對圓柱管(guan)道的(de)機(ji)器(qi)人(ren),如(ru)中(zhong)國(guo)科學(xue)(xue)院沈陽自動(dong)(dong)化研(yan)究所和東京工(gong)業大學(xue)(xue)分別(bie)設計了(le)旋轉傳動(dong)(dong)管(guan)道機(ji)器(qi)人(ren),此類機(ji)器(qi)人(ren)采用輪部(bu)螺旋運動(dong)(dong)方式(shi)帶動(dong)(dong)機(ji)體(ti)在管(guan)內行進。