JJ3344-一种蠕动式管道机器人的机构设计[含Proe三维图] 下载积分：300　资料编号： JJ3344

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任务书一份

CAD版本图纸，共7张

Proe三维图一套

摘要

在现代，无论是工业、农业还是国防领域中都有纵横交错的管道。如何保障这些管道系统的安全性和有效性，对于我困经济发展至关重要。管道机器人是工作在输送管道内，用于完成管道缺陷检测、修复等的智能装置，是保障管道安全的重要工具。由于管道内环境复杂，对管道机器人的设计要求驱动单元结构简单、驱动效率高，同时对复杂的管内环境具有自适应能力。因此研制具有结构简单、驱动效率高、具有管内环境自适应能力的管道机器人具有重要意义。

该蠕动式管道机器人由三部分组成，包括一个伸缩模块和两个支撑夹紧模块。伸缩模块主要由主执行器和四组齿轮齿条构成，利用齿轮齿条的往复移动来实现机器人的行走；两个支撑夹紧模块结构上完全一样，通过曲柄滑块机构使机器人的脚与管壁压紧，从而产生机器人行走所需的静摩擦力。伸缩模块和支撑模块按一定的顺序循环工作，从而实现机器人在管道内的行走。

本文首先通过分析国内外研究现况和现有管道机器的结构特点及原理提出自己的设计方案，接着从动作原理和运动特性、动力特性等角度分析了该机器人的结构及性能特点，让后对机器人各模块进行了详细设计与校核，最后采用Pro/E对该机器人进行了三维设计以及采用AutoCAD绘图软件绘制了该机器人的装配图和主要零件图。

关键字：蠕动，管道，机器人，设计

目录

摘要I

Abstract II

第一章绪论1

1.1研究背景及意义1

1.2国内外研究概况1

1.3蠕动式管道机器人概述4

第二章总体设计与特性分析6

2.1驱动方式的选择6

2.2结构方案设计6

2.2.1蠕动方式选定6

2.2.2支撑夹紧机构设计8

2.3总体方案确定8

2.4运动及动力学特性分析9

2.4.1直线运动9

2.4.2转弯运动11

第三章各组成部分的设计14

3.1性能参数的选定14

3.2蠕动行走机构的设计14

3.2.2伺服电机的选定14

3.2.1运动及动力参数计算15

3.2.3减速器的选定15

3.2.3圆锥齿轮传动的设计16

3.2.4齿轮齿条传动的设计19

3.2.5传动轴的设计及轴上零件的选定22

3.2.6机架的设计25

3.3支撑夹紧机构设计26

3.3.1伺服电机的选定26

3.3.2运动及动力参数选定26

3.3.3减速器的选定26

3.3.4曲柄滑块机构设计27

3.3.5机架的设计30

3.4机器人各模块基于Pro/E的三维设计30

3.4.1蠕动行走模块30

3.4.2上部支撑夹紧模块31

3.4.3下部支撑夹紧模块31

3.4.3机器人整体设计32

第四章控制系统的设计33

4.1控制系统组成33

4.1.1蠕动式机器人控制系统33

4.1.2核心器件的选择33

4.2蠕动式机器人的具体控制方法35

结论36

参考文献37

致谢38

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