管道机器人行走系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

国民生产和生活中的各种管道在使用过程中不可避免出现老化、腐蚀和开裂等问题，使用人工方式对其进行检测成本较高，设计机器人机构在管道中行走并替代人工进行管道检测具有重要应用价值。

管道机器人更广泛的应用还包括管道内部清理、异物探测和缺陷探伤等方面。

管道机器人不同于一般的行走机器人，它必须可靠地在管道的光滑弯曲表面行走，因此行走系统是设计管道机器人的最重要内容之一，也是决定管道机器人环境适应性和运动灵活性的重要方面。

2. 课题关键问题和重难点

由于对这一类的课题不是有非常多的接触，所以必须熟悉管道机器人的研究现状及存在的问题，首先得提出一种行走机构方案，能够保证管道机器人沿管道内壁垂直行走；根据载荷要求对管道机器人行走机构的结构尺寸和动力源进行确定；需要对整个行走结构的动力部分、传动部分和结构设计部分进行详细设计。

采用三维软件对机构进行静力学和运动仿真；提供部分参考文献进行设计参考，提供三维软件进行指导。

根据设计参数和技术要求，所要研制的管道机器人必须要有高可靠性，高效率。

3. 国内外研究现状（文献综述）

水的排放对于城市的卫生和现代化是非常关键的一点。

现在的人工清理不仅有工作强度大，效率低以及环境差的问题，而且下水管道里的气味和脏水很容易对人体造成伤害，甚至会带来严重的后果。

每场大雨过后, 我们都会发现地面上会积水很深，原因是排水管道的疏通问题差或者管道的堵塞，严重地影响人们的正常生活和出行。

4. 研究方案

采用滚轮移动式优点是移动速度快，转弯容易，结构简单，易小型化，采用多轮方式时牵引力随轮数增加而增加。

缺点是着地面积小，维持一定的附着力较困难，这使得结构复杂，越障能力有限。

如下图所示：360方向上布置三个辊轮，每个辊轮单独驱动，分别可根据管道内径进行伸缩。

5. 工作计划

毕业设计前一学期末完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。

第1周 完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。

英文翻译经指导老师批阅合格并确认后，译文和原文均上传至毕业设计管理系统,译文封面用标准模板。