双向运动型智能隧道检测车设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究背景

随着城市建设步伐的加快，越来越注重地上空间的利用和安全，电力供应作为城市建设的重要部分，越来越多地使用在地下隧道中铺设电缆的形式。由于电力电缆的特殊结构和相对集中，当一条电缆发生故障后，往往会对周围其他电缆也产生严重影响，并且由于电缆隧道位于地面以下，当电缆发生故障后，很难发现。同时电缆隧道在制造、铺设及运行的各个阶段都可能产生缺陷。因此电缆隧道的检测对电缆隧道的正常运行有着重要的作用，是电缆隧道维护运行中的重要的一环。现有的电缆隧道检测维护工作主要由人力承担，但由于电缆隧道位于地面以下通风环境差，充斥着一些有害气体，并且有着火灾的危险[1][15]，同时由于电缆隧道的构造的原因，当发生事故时非常不利于人员的逃亡。因此使用隧道检测车检测电缆隧道将会有更大的优势。

由于电缆隧道的路面环境较为简单，并且由于电缆隧道的直径和隧道井口直径的限制，电缆隧道检测机器人主要是采用车轮或履带驱动的小型的移动机器人通过搭载检测设备实现对隧道的检测，而在小型移动机器人方面，国外的研究较早，技术成熟。并且拥有了许多成熟的产品，如英国abp公司的cyclops机器人，美国foster-miller公司的talon机器人等等，国内由于在小型的移动机器人研究方面起步较晚，技术也相对落后，目前成熟的产品不多，其中上海交通大学在隧道检测机器人方面有着研究[8][9]。

2. 研究的基本内容与方案

根据隧道的实际要求设计出一种智能隧道检测车，实现在隧道中的自动巡航往返，并搭载检测设备对隧道进行检测。设计的主要内容有：检测车驱动系统的设计计算，检测车整体结构的设计，自动巡航往返功能和避障功能的实现。

2.2技术方案

首先根据隧道的环境参考已有的一些移动机器人的设计确定检测车的性能指标和尺寸参数，后选择行走机构的形式并确定转向方式。设计检测车的双向行走系统。后进行检测车的抗倾覆机构设计。之后设计检测车的自主导航系统和行走控制系统实现自主巡航和返航功能。最后设计检测车的整体结构，并使用cad绘制出检测车的整体装配图和零件图。完成毕业设计。

3. 研究计划与安排

文献查阅及翻译

2、（3.7-3.13）

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4. 参考文献（12篇以上）

[1]fu z, chen z, zheng c, et al. a cable-tunnel inspecting robot for dangerous environment[j]. international journal of advanced robotic systems, 2008, 5(3).

[2]savkin,a v,wang c. a reactive algorithm for safe navigation of a wheeled mobile robot among moving obstacles[a]. in: proceedings of the 2012 ieee international conference on control applications[c].ieee,2012:1567-1571.

[3]kim s j, kim b k. dynamic ultrasonic hybrid localization system for indoor mobile robots[j]. ieee transactions on industrial electronics, 2013, 60(10):4562-4573.