一种海洋平台清洗机器人吸附机构研究

发布时间：2021-10-30 01:23

　　针对当前海洋平台导管架人工清洗工作量大、效率低、易造成污染等现状,提出一种海洋平台导管架清洗机器人设计方案。该清洗机器人具有8个自由度,能够沿导管架空间进行攀爬、定位并通过夹持高压水枪对导管架进行清洗。为了保证机器人在静止和工作状态下都能吸附在导管架上以保持平衡,研究并设计一种清洗机器人吸附机构。基于该清洗机器人的构型特征与受力情况,对各种状态下的清洗机器人进行力学分析和理论计算,得出机器人稳定工作的最小吸附条件。利用有限元软件ANSYS Workbench对吸附机构进行静力学仿真实验,实验结果表明:所设计的吸附机构的强度和刚度能满足机器人清洗海洋平台的工作需求。 

【文章来源】：机床与液压. 2020,48(15)北大核心

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【部分图文】：

机器人模型

该机器人为双腿攀爬机器人,共有2个吸附机构。设计机器人步态方案,机器人进行清洗作业时采用双腿吸附,机器人在攀爬行走时单腿吸附。另外,考虑到机器人重力、海浪冲击力以及高压水反作用力等受力情况,给每个吸附机构配置6块电磁铁,每块电磁铁吸力为2 000 N,则每个吸附机构的吸附力为12 000 N,且具有水下50 m防水能力。机器人吸附机构模型如图2所示。2 机器人受力分析

海洋平台导管架清洗机器人处于静止状态时,主要受到6个力的作用:重力G、磁吸附力F、导管壁面的支持力N、海水浮力Ff、海水冲击力Fc以及来自导管壁面的摩擦力f。当机器人在上述外力作用下无法保持平衡时就会失效,通过分析可知,主要失效形式包括:绕下端吸附机构倾覆、沿导管下滑和绕导管滑动。3种失效形式示意如图3。2.1.1 机器人有倾覆趋势时力学分析


本文编号：3465767