(1)了解现代城市供热系统和运行管理;

(2)熟悉管道机器人的工作原理和组成;

(3)熟悉嵌入式系统的开发和应用;

(4)完成管道机器人控制系统的硬件设计;

(5)完成管道机器人控制系统的软件设计;

(6)完成管道机器人系统的集成与调试。

本课题采用的研究手段有:

(1)查找资料,关注有关研究课题的期刊论文,实时了解最新的研究现状,理解论文思想,拓宽自己的思维。

(2)实验研究,对于管道机器人来说,光有理论不够,所以需要实验仿真,运行与调试,记录参数,了解机器人的实际运动状况。

本文分为6章来对本课题进行阐述,论文结构如图1.2所示:

  论文结构

2  系统总体设计

2.1  管道机器人特点及设计需求分析

管道机器人在管道中主要是检测管道、焊接喷涂、清理疏通,所以针对这些,现代的管道机器人需具备以下特点:

(1)管道适应性。一般管道机器人的成本比较高,所以要求机器人的结构跟尺寸能适合,能尽量适合更多的管道,以降低重复制造费用。

(2)智能化程度高。在管道中处理问题时,遇到突发事情比较多,这就要求机器人具有高度的自我判断能力,遇到情况能够采取措施。

(3)运行可靠性。机器人需要及时向管理人员反馈管道的情况,这就要求管道机器人通讯硬件软件必须得有很高的可靠性,不然机器人就成了脱缰的野马了。

(4)功能模块化。对于不同管道,也许需要机器人完成不同的任务,模块之间相互独立的话,改动功能时只需动相应模块,各模块之间又相互耦合,这样适应不同的功能。

本文是针对供热管道机器人的控制系统设计。所以系统在设计上必须遵循实用性、经济性、通用性还有稳定性。为了实现这些要求,所设计的控制系统应当满足一下需求:

(1)实用性。要求机器人返回的数据能够尽量精确,操作者也能根据返回的数据,及时进行参数的调整。

(2)经济性。实现模块功能最大化,避免用多余的硬件设备,既节约又能使设备简洁。源.自/优尔·论\文'网·www.youerw.com/

(3)通用性。要求我们上面说的功能模块化,模块之间相互独立,增减功能方便,且各个模块之间又耦合,实现各种不同的功能,适应不同的环境。

(4)稳定性。要求机器人有自我判断决策跟自我平衡能力。

2.2  总体设计

管道机器人设计可分为两个大部分,一个是机械组成,一个是控制系统。

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