径环境下，履带与管壁接触不良的难题，如图所示，其基本原理是，事先根据管道的实际情况，调节长螺栓使得机器人的两个摆腿作横向摆动而张开，再调节履带足和摆腿的连接关节，确保履带足的履带面与管壁保持充分接触，以提供履带机器人行走时必要的摩擦力。青岛科技大学本科毕业设计论文图管道机器人管径调整示意图如图所示，设机器人机体宽度，腿长，履带足关节距履带底面，履带足关节距履带足中心线，两侧摆腿角度均为。般来说履带宽度远小于管道半径，所以可以近似的认为圆心到履带足中心线底部的连线为管道半径。履带足装置置于摆腿之外时，可视为个宽度为，摆腿长度为的等效机构，如图所示。可以根据几何关系算得则相应的管径为该式可以在做结构设计时选用尺寸参数，也可用于确定机器人的适用管道范围。管道射线探伤机器人结构设计图管道机器人简化机构图图管道机器人受力分析图如图所示为管道机器人在圆形管道内的受力分析，图中为机器人机重，为管壁对机器人履带的支撑反力。根据力平衡关系易得管道壁面对履带青岛科技大学本科毕业设计论文的正压力与摆腿摆角的关系为随着摆角的增大，管道壁面对履带的正压力也随之增大，当摆角为时，将为无穷大。因此机构设计时限定摆角不超过，并由此确定机器人能进入的最小管道直径。高度调整功能将机器人两腿向两侧对称摆开，再调整机器人履带足的相对位置，即可降低机器人的整体高度，如图所示。图管道机器人高度调整示意图设机器人机体宽为，腿长为，机器人摆腿角度为，履带足部关节到地面距离为，尺寸如图所示。管道射线探伤机器人结构设计图管道机器人高度调整尺寸示意图设机器人原始高度为，调整后高度为，则高度差为此时机器人两侧履带宽度变为，因此当机器人高度降低后，弯管的通过性会发生变化，对于进入扁平管道的机器人要注意管道宽度是否满足要求。车载传感器红外摄像机日夜两用,在正常光线下和普通摄像机样工作在无光线情况下红外灯自动打开,摄像机进入夜色视状态。气体传感器氧化碳二氧化碳氮气甲烷等四种传感器，需要时可增加气体传感器种类。测距传感器测距传感器采用红外测距传感器，分别安装在机器人的两侧和最前端，分别测出机器人到两侧管道或障碍的距离和到正前方管道或障碍的距离。机器人倾斜传感器当机器人在平面倾斜时，机器人倾斜传感器就可以检测出两个方面的倾斜角，分别是管道轴线的水平面和管道轴线垂直面，机器人倾斜传感器采用数字式倾斜计，安装在机器人的中央主箱体内，用于测量机器人管道截面上与垂直线的夹角。电机编码器测量电机转动角度值。摆腿设计青岛科技大学本科毕业设计论文图管道机器人摆腿设计示意图在机器人移动机构中，摆腿的作用是不容忽视的。摆腿有两个关节，个是与机体连接处，个是与履带足连接处，分别实现适应管径和调整高度的作用。如图所示，由于自适应管径是自主适应，而进入扁平管道是需要手工调节的，故关节，关节为手动调节。关节的设计应该遵循机械传动的基本规则和原理，关节在设计时应考虑到手工操作的方便性以及调整以后结构的自锁性。履带的越障碍分析履带行走装置的越野通过性是指在不用任何辅助装置而能克服各种天然和人工障碍的能力，履带的通过性主要取决于履带本身的性能参数和几何参数。履带通过性的评价性能主要由跨越壕沟和克服垂直壁。对于不同结构形式的履带行走装置，它们的越障碍性能也不同。般来说双节式要比单节式具有更好的越障碍性能，针对本课题的管道机器人，对单节管道射线探伤机器人结构设计式的进行分析。跨越壕沟能力跨越水平壕沟履带通过壕沟的宽度与履带的接地长度，重心位置有关。克服壕沟可以用静力法即履带缓慢行驶和动力法履带高速行驶或利用动能来克服。壕沟的静力克服受履带稳定性丧失的限制。稳定性的丧失是在履带的重力作用线超出负重面的界限的情况下发生。如果重力作用线是在车首和对面壕壁之前超出负重面的，那么履带行走装置的前部就落入壕沟中。如果重力作用线还未到达对面的壕壁，而履带行走装置的尾部已经和第壁脱离，那么履带行走装置的尾部就落入壕内。所以用静力法克服壕沟的可能性决定于履带行走装置两端支撑点和履带重心在行驶平面上的投影间的距离。履带行走装置以静力法通过壕沟如图所示，如果要克服宽为。且的壕沟时，当履带行走装置尾部已失去壕沟后缘的支撑时，履带行走装置中心尚未靠近壕沟之前缘，于是履带行走装置尾端就落入壕沟中。为了能克服较宽的壕沟，在设计履带行走装置时应尽量使其中心布置在履带接地段中心处。用动力法克服壕沟就是以较高的速度驶过壕沟，这样可以增加越壕的宽度。在履带高速通过壕沟时，当第负重轮脱离支撑面后，车体便开始向沟底下倾。显然，如果履带的行驶速度越高，在同距离内，履带车体前部向沟底下落的程度便越小。应用动力法克服壕沟两边缘的相互位置和是种极度压缩的可通过电子邮件发送的自行解压和浏览的特殊文件。通过三维托管网站展示生动的实体模型。三维托管网站是提供的种服务，你可以在任何时间任何地点，快速地查看产品结构。支持目录，使得你将设计数据存放在互联网的文件夹中，就象存本地硬盘样方便。用通过互联网实时地协同工作。是基于微软的技术而开发的专门为设计人员提供的协同工作环境。装配设计在中，当生成新零件时，你可以直接参考其他零件并保持这种参考关系。在装配的环境里，可以方便地设计和修改零部件。对于超过万个零部件的大型装配体，的性能得到极大的提高。可以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。用智能零件技术自动完成重复设计。智能零件技术是种崭新的技术，用青岛科技大学本科毕业设计论文来完成诸如将个标准的螺栓装入螺孔中，而同时按照正确的顺序完成垫片和螺母的装配。镜像部件是技术的巨大突破。镜像部件能产生基于已有零部件包括具有派生关系或与其他零件具有关联关系的零件的新的零部件。用捕捉配合的智能化装配技术，来加快装配体的总体装配。智能化装配技术能够自动地捕捉并定义装配关系。工程图提供了生成完整的车间认可的详细工程图的工具。工程图是全相关的，当你修改图纸时，三维模型各个视图装配体都会自动更新。从三维模型中自动产生工程图，包括视图尺寸和标注。增强了的详图操作和剖视图，包括生成剖中剖视图部件的图层支持熟悉的二维草图功能以及详图中的属性管理员。使用技术，可以将工程图与三维零件和装配体脱离，进行单独操作，以加快工程图的操作，但保持与三维零件和装配体的全相关。用交替位置显示视图能够方便地显示零部件的不同的位置，以便了解运动的顺序。交替位置显示视图是专门为具有运动关系的装配体而设计的独特的工程图功能。零件建模提供了无与伦比的基于特征的实体建模功能。通过拉伸旋转薄壁特征高级抽壳特征阵列以及打孔等操作来实现产品的设计。通过对特征和草图的动态修改，用拖拽的方式实现实时的设计修改。三维草图功能为扫描放样生成三维草图路径，或为管道电缆线和管线生成路径。曲面建模通过带控制线的扫描放样填充以及拖动可控制的相切操作产生复杂的曲面。可以直观地对曲面进行修剪延伸倒角和缝合等曲面的操作。钣金设计提供了顶尖的全相关的钣金设计能力。可以直接使用各种类型的法兰薄片等特征，正交切除角处理以及边线切口等钣金操作变得非常容易。管道机器人的三维设计管道射线探伤机器人结构设计机器人的整体结构图运用建立的管道机器人的三维结构图如图所示青岛科技大学本科毕业设计论文图管道机器人的整体三维结构零部件的设计螺旋杆本课题通过调节机构来适应不同的管径，而螺旋杆是变径的关键，如图所示，为正旋向的，为反旋向的。螺杆的高度为，螺纹的高度为，螺距，牙型为等腰三角形，牙型角为度，单线螺纹。管道射线探伤机器人结构设计图正旋螺杆与反旋螺杆螺旋套螺旋套也为本课题变径的关键，通过旋转螺旋套，来调整管道机器人的张角，从而达到变径的目的，如图，螺旋套长度为，螺纹为，螺距为，牙型为等腰三角形，牙型角度，单线螺纹。图螺旋套履带支撑架履带支撑架是驱动机构的支撑部分，履带轴，驱动电机，都由其来固定，机器人的腿部结构与其连接，如图，支撑架高度，宽度，总长。青岛科技大学本科毕业设计论文图履带支撑架连接架连接架与履带支撑架相连，中间与螺旋杆相连，如图，高度，也可称其为机器人的腿部结构。图连接架履带如图所示管道射线探伤机器人结构设计图履带履带轮如图所示，履带轮直径为图履带轮平台架平台架与连接架相连，如图所示，长度为，宽度为，其上经过加工装载传感器，射线仪等设备。青岛科技大学本科毕业设计论文图平台架驱动电机如图所示图步进电机检测箱体如图所示管道射线探伤机器人结构设计图检测箱体状有很大的关系，如果壕沟的青岛科技大学本科毕业设计论文前边缘比后边缘高则难以克服，反之则较容易克服。如果后边缘成下坡的斜面，则不易通过。如果上坡状斜面，则较易克服。壕沟边缘呈坡状时越壕跨越坡度壕沟现在只研究静力克服法。上坡克服壕沟的第阶段即履带前端跨过壕沟时与克