智能巡检机器人测控平台研究
发布时间：2021-03-09 08:12
传统的油气管道焊缝缺陷检测方式主要是人工检测,其劳动强度大,并且检测效率低。近年来,随着机器人技术的发展与广泛应用,为管道巡检技术也提供了可能。因此为减轻人工劳动力,并提高检测效率,本文以嵌入式ARM技术为基础,采用模块化设计理念,完成管道巡检机器人测控平台的开发研究。主要从以下几方面进行具体研究:首先,进行智能巡检机器人机械框架结构设计。根据工业实际工况环境,分析了智能巡检机器人的设计要求,给出了一套智能巡检机器人机械结构的设计方案。通过对机器人各模块的选型,最终确定以永磁体作为吸附方式,四轮式驱动,光电传感器实现循迹,六自由度机械臂携带超声波探头实现焊缝扫查,并根据机器人的设计方案完成了实验室样机的组装。然后,对机器人的硬件电路进行设计。结合机器人设计要求,选用基于ARM Cortex-M3内核的32位STM32F103作为主控制器,并完成外围电路的设计,包括机器人驱动模块、自动循迹模块、六自由度机械臂电路模块、系统电源模块、USB转串口、蓝牙模块,最后对焊接好的硬件电路进行测试。其次,完成软件设计开发。为保证机器人动作易于控制,使用Android Studio软件、Keil5软件...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Rise机器人
国一家公司经过长时间研究，终于设计研发出了一种名为最后经过研发人员改进，该机器人能够对玻璃幕墙进行清吸盘安装在履带车轮上，当履带转动时，即可实现爬壁。够跨越玻璃之间的阻碍，完成清洗任务[4]。国出现了一款名为 SCAMP 的机器人，该机器人具有飞行式切换到爬壁模式时，只需通过机器人上边的旋翼推力，靠多个粗糙的触角，牢牢抓住墙面进行爬行[4]。发展状况大学的硕士研究生设计一款履带式爬壁机器人 TH_Climb对油罐表面存在的缺陷进行检测。探伤所使用的探头固定动对油罐壁面进行检测。该机器人探伤不具有灵活性，只检测范围有限，对于一些机器人盲区检测不到[9]。
（a） 内部结构 （b）履带式爬壁机器人图 1-3 TH_Climber 履带式爬壁机器人尔滨工程大学研究生李凯，研制出一款管道环焊缝扫查器导轨作为扫查器的机械载体，可以让机器人扫查器沿油气测焊缝。这种机构的设计虽然达到了焊缝扫查的目的，但难，并且只能针对环焊缝进行检测，智能化不足，功能具南大学研发了一款多功能爬壁机器人如图 1-4 所示，机器人计理念，吸盘吸附。当机器人在墙面爬行时，具有翻墙的另外一面墙，并且对周围环境要求低，适应性强，具有广泛
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Android系统的App界面设计[J]. 曲萍. 科技创新与应用. 2018(22)
[2]基于LABVIEW的上位机串口通信程序设计[J]. 汤佳明,安伟. 电子设计工程. 2018(11)
[3]主动腰部四足机器人控制系统与跳跃步态研究[J]. 赵东升,谭跃刚,黄林考,李彰. 机械设计与制造. 2018(05)
[4]智能焊缝循检机器人设计与实现[J]. 杨见. 现代计算机(专业版). 2018(04)
[5]基于Android Studio的蓝牙通信开发与设计[J]. 张红雨,张宇峰,马俊. 科技创新与应用. 2017(21)
[6]基于stm32的循迹避障智能车设计[J]. 缪璐婷. 电子世界. 2017(07)
[7]基于多传感器信息融合的机器人姿态测量系统[J]. 杨丹,刘小平,胡凌燕. 计算机工程与设计. 2016(06)
[8]一种适于移动设备的全景图快速拼接方法[J]. 戴华阳,冉飞鹏. 计算机应用. 2014(09)
[9]基于HttpClient的代购同步技术研究与实现[J]. 王晓琳. 微型电脑应用. 2014(07)
[10]超声波探头极限扫查速度的分析[J]. 刘英和,张松明,张海,郭万东. 无损检测. 2013(07)
博士论文
[1]面向焊接任务的轮足式非接触磁吸附爬壁机器人研究[D]. 吴明晖.上海交通大学 2014
[2]低噪声负压吸附爬壁机器人系统的研究[D]. 吴善强.哈尔滨工业大学 2007
[3]带滑动式吸盘的爬壁机器人运动特性分析及其应用研究[D]. 钱志源.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]抽油机用RTU测控系统的设计与实现[D]. 杨见.西安石油大学 2018
[2]基于LabVIEW分布式光伏电站监测系统研究[D]. 杨柳.山东农业大学 2018
[3]基于STM32单片机的四旋翼无人机姿态的数据采集研究[D]. 李志广.安徽理工大学 2017
[4]基于规范化参数传递结构的步履式爬壁机器人快速设计[D]. 李滔.湘潭大学 2017
[5]基于Android的电动汽车充电桩移动平台客户端开发[D]. 王东琴.合肥工业大学 2017
[6]基于Android端的果蔬质量安全追溯系统的设计与实现[D]. 陈营.重庆三峡学院 2017
[7]基于LabVIEW的光伏电站监控系统设计[D]. 张顺.东华大学 2016
[8]步履式气动爬壁机器人结构设计及其可靠性研究[D]. 罗昕.湘潭大学 2016
[9]基于ARM和μCOS-Ⅱ的半导体制冷器温度控制系统的设计与实现[D]. 朱博.长安大学 2016
[10]浮动式船舶吃水检测系统的研究[D]. 刘占民.大连海事大学 2016
本文编号：3072558
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Rise机器人
国一家公司经过长时间研究，终于设计研发出了一种名为最后经过研发人员改进，该机器人能够对玻璃幕墙进行清吸盘安装在履带车轮上，当履带转动时，即可实现爬壁。够跨越玻璃之间的阻碍，完成清洗任务[4]。国出现了一款名为 SCAMP 的机器人，该机器人具有飞行式切换到爬壁模式时，只需通过机器人上边的旋翼推力，靠多个粗糙的触角，牢牢抓住墙面进行爬行[4]。发展状况大学的硕士研究生设计一款履带式爬壁机器人 TH_Climb对油罐表面存在的缺陷进行检测。探伤所使用的探头固定动对油罐壁面进行检测。该机器人探伤不具有灵活性，只检测范围有限，对于一些机器人盲区检测不到[9]。
（a） 内部结构 （b）履带式爬壁机器人图 1-3 TH_Climber 履带式爬壁机器人尔滨工程大学研究生李凯，研制出一款管道环焊缝扫查器导轨作为扫查器的机械载体，可以让机器人扫查器沿油气测焊缝。这种机构的设计虽然达到了焊缝扫查的目的，但难，并且只能针对环焊缝进行检测，智能化不足，功能具南大学研发了一款多功能爬壁机器人如图 1-4 所示，机器人计理念，吸盘吸附。当机器人在墙面爬行时，具有翻墙的另外一面墙，并且对周围环境要求低，适应性强，具有广泛
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Android系统的App界面设计[J]. 曲萍. 科技创新与应用. 2018(22)
[2]基于LABVIEW的上位机串口通信程序设计[J]. 汤佳明,安伟. 电子设计工程. 2018(11)
[3]主动腰部四足机器人控制系统与跳跃步态研究[J]. 赵东升,谭跃刚,黄林考,李彰. 机械设计与制造. 2018(05)
[4]智能焊缝循检机器人设计与实现[J]. 杨见. 现代计算机(专业版). 2018(04)
[5]基于Android Studio的蓝牙通信开发与设计[J]. 张红雨,张宇峰,马俊. 科技创新与应用. 2017(21)
[6]基于stm32的循迹避障智能车设计[J]. 缪璐婷. 电子世界. 2017(07)
[7]基于多传感器信息融合的机器人姿态测量系统[J]. 杨丹,刘小平,胡凌燕. 计算机工程与设计. 2016(06)
[8]一种适于移动设备的全景图快速拼接方法[J]. 戴华阳,冉飞鹏. 计算机应用. 2014(09)
[9]基于HttpClient的代购同步技术研究与实现[J]. 王晓琳. 微型电脑应用. 2014(07)
[10]超声波探头极限扫查速度的分析[J]. 刘英和,张松明,张海,郭万东. 无损检测. 2013(07)
博士论文
[1]面向焊接任务的轮足式非接触磁吸附爬壁机器人研究[D]. 吴明晖.上海交通大学 2014
[2]低噪声负压吸附爬壁机器人系统的研究[D]. 吴善强.哈尔滨工业大学 2007
[3]带滑动式吸盘的爬壁机器人运动特性分析及其应用研究[D]. 钱志源.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]抽油机用RTU测控系统的设计与实现[D]. 杨见.西安石油大学 2018
[2]基于LabVIEW分布式光伏电站监测系统研究[D]. 杨柳.山东农业大学 2018
[3]基于STM32单片机的四旋翼无人机姿态的数据采集研究[D]. 李志广.安徽理工大学 2017
[4]基于规范化参数传递结构的步履式爬壁机器人快速设计[D]. 李滔.湘潭大学 2017
[5]基于Android的电动汽车充电桩移动平台客户端开发[D]. 王东琴.合肥工业大学 2017
[6]基于Android端的果蔬质量安全追溯系统的设计与实现[D]. 陈营.重庆三峡学院 2017
[7]基于LabVIEW的光伏电站监控系统设计[D]. 张顺.东华大学 2016
[8]步履式气动爬壁机器人结构设计及其可靠性研究[D]. 罗昕.湘潭大学 2016
[9]基于ARM和μCOS-Ⅱ的半导体制冷器温度控制系统的设计与实现[D]. 朱博.长安大学 2016
[10]浮动式船舶吃水检测系统的研究[D]. 刘占民.大连海事大学 2016
本文编号：3072558
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