开发一种使用连续可变传输机制的轮式管道机器人,用于管道检查
Jeongyeol Park1, Tuan Luong1, Hyungpil Moon1
1Department of Mechanical Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea.
Biomimetics (Basel, Switzerland)
|February 23, 2024
概括
本研究介绍了一种具有持续变量传动 (CVT) 机制的新型管道机器人,用于高效的管道检查. 机器人导航复杂的管道几何形状,包括垂直和曲的部分,减少控制器的复杂性.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 机械工程 机械工程
- 工业自动化 工业自动化
背景情况:
- 管道维护对于防止工业和住宅环境中的泄漏至关重要.
- 埋藏的管道需要开发内部检查机器人.
- 现有的管道内机器人经常面临复杂几何形状的导航挑战,需要复杂的控制系统.
研究的目的:
- 引入一种使用持续变量传动 (CVT) 机制的新型管内机器人设计.
- 为了使各种类型的管道,包括垂直和曲线截面,能够进行稳健的导航.
- 通过消除对单个轮子主动控制的需要,简化机器人控制.
主要方法:
- 机器人包括一个空气电机,三个CVT机制,和六个轮子连接到滑动机机制 (三个活跃,三个置).
- 一个滑动和弹机制产生墙壁压力,以增强引力.
- CVT机制被动调整转速比,以实现独立的,连续的轮速控制.
主要成果:
- 马特拉布模拟和实验验证证证了机器人的有效性.
- 机器人成功地导航了曲的管道.
- 实现了最大速度为17.5mm/s,最大引力为56.84N.
结论:
- 拟议的带有CVT机制的管道内机器人为管道检查提供了一个简单但有效的解决方案.
- 设计方便通过多样化和具有挑战性的管道配置进行导航.
- 这项技术有望提高管道维护的效率和安全性.
