石油管道内部焊缝维护机器人控制系统的设计

发布时间：2025-03-19 06:16

　　目前,石油的管道运输被全球范围内广泛应用,而石油管道的老化和腐蚀的现象大大缩短了管道的使用寿命,尤其是在焊缝接头上最为突出。在后期的维护过程中存在着内部焊缝防腐处理困难、处理设备自动化程度低等问题,严重的影响了管道维护的效率和质量。依据石油管道内部的作业环境及作业要求,设计了一种轮腿式石油管道机器人的总体机构方案,确定了轮腿机构的几何参数,完成了相应运动副的设计,并在Solid Works三维软件完成了机器人的建模。在焊缝识别上,采用CCD相机连续拍照,图像通过灰度化、滤波、ROI提取、图像分割以及边缘提取处理后实现焊缝的定位、打磨和喷涂。根据石油管道机器人功能要求,完成了石油管道机器人控制系统硬件电路的搭建以及软件设计。硬件电路部分主要分为机器人驱动系统电路、打磨喷涂电路、机器人控制台电路以及无线通讯电路。整个软件系统主要包括主程序、驱动系统软件设计、打磨喷涂系统软件设计、检测系统软件设计及Zig Bee无线网络软件设计。

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【部分图文】：

图1国外管道机器人的类型Fig.1ThetypeofForeignPipelineRobot我国目前已经越来越看重管道机器人技术，有些科研机构也已经开展了关于管

以及应当检测的区域。八十年代初期，在微电子、计算机、自动化技术得后，管道机器人技术才开始高速发展。998年，德国H.-B.Kuntze等人使用了四轮独立伺服驱动的方案，研究出检测的机器人系统[6]。1999年，ASA基金以及西班牙军爷工业基金资助Moraleda，他研....

图2国内管道机器人类型Fig.2Typeofdomesticpipelinerobot

图2国内管道机器人类型Fig.2Typeofdomesticpipelinerobot石油管道机器人运动控制关键技术1运动控制系统及组成机器人控制系统，从本质上讲属于计算机控制技术，它依据机器人实际控制功求，并结合其构成以及运动的方式来实现作业目标。控制系统是机....

图3管道石油管道机器人总体设计

3）车体三维建模下图3所示便是小车整体装配图，此图是由SolidWorks三维建模软件进行绘制的装配体，对于车架的设计最重要的就是要能够有效的承载各结构的重量，并且能够准确固定个机构的位置。小车其体积大小为0.093m，相对来说，空间布局较为合理，大小适合。

图4连杆机构

1—丝杠螺母；2—微调弹簧；3—滑动支板；4—轮腿；5—主轴丝杠图。图4连杆机构Fig.4Connectingrodmechanism数学模型学模型及推导下图5所示，此图讲机器人行走连杆机构通过分析其特点，将其型，从而方便计算。从图中能够看出，轮腿连杆机构在半径为内....

本文编号：4036794