第二章 管道机器人总体方案设计 7

2。1概述 7

2。2管道机器人系统性能指标 7

2。3管道机器人本体结构设计 7

2。3。1管道机器人行走方式的选择 8

2。3。2驱动方式的选择 9

2。3。3传动方式的选择 9

2。3。4张紧机构的选择 10

2。3。5导向机构的选择 11

2。3。6连接方式的选择 13

2。3。7动力源的选择 14

2。3。8总体方案 14

2。4本章小结 15

第三章 行走机构设计 16

3。1概述 16

3。2行星齿轮减速器设计 17

3。2。1齿轮设计 17

3。2。2行星轴部件设计 23

3。3十字刚性万向联轴器设计 27

3。4驱动轮部件设计 27

3。5本章小结 28

第四章 机体机构和张紧机构设计 29

4。1机体机构设计 29

4。1。1机体架设计 29

4。1。2支撑腿设计 30

4。2张紧机构设计 31

4。2。1螺母选型 32

4。2。2弹簧选型 32

4。3本章小结 33

第五章 管道机器人综合性能分析 34

5。1概述 34

5。2驱动轮螺旋升角 34

5。3负载能力 34

5。4运行速度 36

5。5越障能力 36

5。3本章小结 38

第六章 管道机器人建模与运动仿真 39

6。1概述 39

6。2管道机器人三维建模 40

6。3管道机器人装配 40

6。4行走机构运动仿真 42

6。5本章小结 47

总结与展望 48

致 谢 51

参考文献 52

附录 54

第一章 绪论

1。1概述

20 世纪，机器人技术得到迅速的发展并在工业中得到广泛应用。机器人学已发 展为综合了机械制造设计科学、电子信息科学、计算机科学、自动控制工程、人工智 能、仿生学等多个学科的综合性科学，代表了机电一体化的最高成就，是现如今世界 科学技术发展最活跃的领域之一[1]。除了用于工业生产，代替操作工完成加工产品的 搬运检测、装配、、喷漆、质量检测环境探测等作业的工业机器人之外，同时用于非 制造业的特种机器人也得到飞跃的发展[2]。近年来，特种机器人的发展非常的迅速， 新的机型不断的出现，整体性能不断的提高，应用领域逐渐的扩展。在当代人类生产 生活中，运用于服务、娱乐、医疗、水下、农林业等领域的特种机器人正代替人类完 成重复、繁琐或者危险的劳动，创造着数以亿计的价值。毋庸置疑，随着机器人技术 的不断进步和机器人生产制造和使用成本不断降低，在可以预见的将来，特种机器人 将会出现在人类生产生活所能触及各个领域中，呈现更好的运用前景[3]。