钻井平台上台阶机器人的设计与优化

发布时间：2021-03-01 06:23

　　钻井平台上经常出现高度不规则的台阶。为了提高机器人单次攀爬台阶的高度,从结构变形和底盘抬升等方面入手,提出一种可以依托立柱登上不同高度台阶的机器人。使用有限元软件对机器人的关键零部件进行了仿真,并设置质量最小、工作时变形最小为约束条件对机器人结构进行优化。试验结果表明:机器人可以依托带托盘的立柱和滚珠丝杠结构实现攀爬台阶的功能,立柱的高度和丝杠的长度可以影响机器人攀爬台阶的高度;机器人的限质量为35 kg时,升降铝板最合适的厚度为6. 5 mm;机器人依托立柱悬挂时会出现变形,将升降铝板从与立柱相切的安装位置沿中线方向移动4. 0 mm,可以在保证完成上台阶动作的同时,最大限度地减小变形。研究结果可为需要攀爬较高台阶的机器人设计提供参考。 

【文章来源】：石油机械. 2020,48(07)北大核心

【文章页数】：6 页

【文章目录】：
0 引言
1 整体结构设计
    1.1 设计要求
    1.2 设计方案
    1.3 尺寸分析
2 机器人升降机构优化设计
    2.1 升降铝板设计
        2.1.1 受力分析
        2.1.2 有限元分析
    2.2 升降铝板安装位置设计
    2.3 目标函数及约束条件
    2.4 响应面法优化分析
3 试验验证
    3.1 试验方法
    3.2 试验结果及分析
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]响应面分析法优化聚丙烯酰胺微球大小工艺[J]. 郑建国,胡善明,陈德清,于南树.  当代化工研究. 2019(10)
[2]双摆臂履带可变形机器人结构设计与越障性能研究[J]. 孟广耀,王振华,黄居鑫,郭彬,孙宏洁.  机械传动. 2019(08)
[3]油田智能巡检机器人及其应用问题与解决方案[J]. 秦真,王谦,张宇宁,罗红文.  电子世界. 2019(15)
[4]基于ANSYS的蜗杆机构优化设计[J]. 高丽红,佘银柱.  机械工程与自动化. 2019(04)
[5]基于响应面法的油气管道磁化特征研究与退磁[J]. 杨晓丽,赵弘,王维斌,朱子东.  石油机械. 2019(03)
[6]履带式越障机器人系统设计[J]. 王枭,王超星,刘淑晶.  新技术新工艺. 2018(12)
[7]一种轮式攀爬机器人的研究与设计[J]. 王扬,张子健,郑远成.  机械设计与制造. 2017(10)
[8]基于目标规划的履带可变形机器人结构参数设计及验证[J]. 朱岩,王明辉,李斌,王聪.  农业工程学报. 2016(14)
[9]基于可变形车轮结构的阶梯攀爬机器人行走机构的设计与研究[J]. 杨萍,刘远凯,赵梅香.  机械传动. 2016(06)
[10]双爪式爬杆机器人的夹持性能分析[J]. 江励,管贻生,周雪峰,杨铁牛,苏满佳,吴鸿敏.  机械工程学报. 2016(03)



本文编号：3057080