PGR-Ⅳ型管外壁爬行机器人设计与运动特性研究

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针对化工厂细长联排加热炉管检测维护周期长、难度大的问题,本文提出了一种采用轮式驱动、分段式重力自锁技术方案的管外壁爬行机器人。机器人能够自适应机体负载重力变化、管道弯曲及管径变化,具有良好的运动通过性和稳定性。本文基于TRIZ理论针对PGR-II型重力自锁式管外壁爬行机器人现场应用中出现的问题进行了分析与解决,对创新技术方案进行整理与评价后确定PGR-Ⅳ型管外壁爬行机器人设计技术方案为基于重力自锁的分段式管外壁爬行机器人,并完成了三维结构建模与装配。进一步对机器人进行了结构简化,建立了静力学模型,对平衡工况下机器人整体、驱动及机体段进行了受力分析,对机体驱动及附着条件进行了研究,并对主要构件进行了有限元校核及模态分析,验证了结构设计的合理性。利用ADAMS动力学仿真平台建立了机器人虚拟样机模型,开展了机器人管外壁爬行动力学特性研究。对机体可控变量进行了参数化设定,分析了可控参数变化对机体管外壁爬行自锁特性的影响;针对竖直、弯曲、变径管道工作场景,进行了机器人管外壁爬行动力学仿真,仿真结果表明当前技术方案能够实现竖直管道稳定爬行,并且对弯曲、变径工况具有良好的适应性和通过性。开展了机器人管外壁爬行运动策略的设计与分析。针对抱紧控制与驱动控制两方面分别设计了基于模糊系统控制器的机体抱紧力调控策略及基于RBF神经网络监督PSO-PID控制器的机体爬升速度调控策略。建立了ADAMS与Simulink联合仿真模型。针对变径爬行工况对运动控制策略进行了仿真分析。结果表明机器人爬行过程中能够通过机身传感器的信息反馈完成机身抱紧力及速度调控,变径爬行时通过对机器人主从丝杠滑块位置及辅助轮角度进行调整,减小机体段水平方向偏移,同时能够合理调控驱动轮速,使机身竖直爬升速度稳定在期望水平。
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<正>核磁共振(MRI)是目前临床上常用的一种影像学检测方式。核磁共振检查相对比较安全,它的显影原理就是将身体里的水分子振动,然后再平静下来,以此来探测水分子的变化。核磁共振检查具有安全性、无辐射性、精确性等优点。但是进行核磁共振检查一定要十分慎重。一、去除身体上的金属异物核磁共振设备本身相当于一个超大的磁铁,对金属有很强的吸引力,为了提供稳定的磁场强度,
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