主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
双向爬管(杆)机器人
小类:
机械与控制
简介:
双向爬管(杆)机器人,通过控制驱动电机的正反转,可以在管或杆上实现双向自由爬动,操作简单、维护方便。
详细介绍:
双向爬管(杆)机器人,主要由上卡箍、主机架、曲柄滑块装置、下卡箍四部分组成。 主机架由正半机架和背半机架通过螺栓连接组成,上卡箍由上正卡箍和上背卡箍用螺栓连接组成,同理下卡箍由下正卡箍和下背卡箍用螺栓连接组成,曲柄滑块装置由曲柄、上连杆和下连杆通过销铰接连接,上转动卡死块与上连杆螺纹连接,并且穿过上正卡箍,下转动卡死块与下连杆螺纹连接,并且穿过下正卡箍。此外,上卡箍、主机架、下卡箍四周均布三个定位轮,定位轮由轮架、轮子组成,定位轮起到对整个机构的定位及导向作用。 工作时电机带动曲柄,进而传动给上连杆和下连杆,通过螺纹连接在连杆、上的转动卡死块发生转动,交替卡死上下卡箍,实现了电机正转装置上爬,逆转装置下爬的功能

作品图片

  • 双向爬管(杆)机器人
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作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

设计该作品旨在解决当今市面上自动爬管器只能单向爬动工作的问题; 此作品需要依次实现爬动装置和卡死装置的设计,并实现二者联动方案的确定; 创新之处在于两个卡死装置是活动的,它们随着连杆的摆动而实现交替卡死进而实现整体装置的双向爬动; 关键技术是实现对卡死装置即转动卡死块的设计,主要靠设计成特殊的形状来实现; 要求卡死装置中的转动卡死块能达到在连杆小角度摆动的情况下卡紧或放松

科学性、先进性

专利号是200620022145的一种爬管器,靠的是人力驱动,经挤压垫三个支撑点形成三点制动,这种装置的卡死装置的需要特殊的角度才能卡死,不容易控制亦难机械化。 专利号是 96118669 的一种爬管器是靠一种抱闸装置卡死的,即由两半闸皮抱紧管道实现卡死,容易出现滑落,且对管径的要求很高,适用面窄,安全系数不高。 清华大学机械创新比赛中学生设计的楔形自锁爬管机,它是运用的是楔平面的单向自锁,及只能单方向爬动,工程中很不实用。 本组设计的爬管机器人,针对上述的不足,创新后最终确定方案为活动的卡死装置,即卡死装置中特殊形状的卡死块通过转动,实现交替卡死,并实现了双向爬动,操作简单方便、可靠性高。

获奖情况及鉴定结果

本作品于 2011.3.25——2011.3.26 在苏州工业园区职业技术学院 举办的CDIO区域预演活动中参加了展示交流。

作品所处阶段

实验室制作阶段

技术转让方式

专利转让

作品可展示的形式

模型、图纸、图片、录像

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

使用时只需把卡箍卡紧在管(杆)上,调好导向轮,闭合开关即可实现爬动,改变电机转向即可实现机器的双向爬动; 卡死装置为橡胶所作,卡紧时安全可靠且不会对管道造成伤害; 此产品可以作为一个操作平台,可以在其上整合喷漆、检测、清洁等装置; 由于管道或者杆状物体在生产生活中很普遍,但是对它们的维护基本靠人力完成,此产品可以解决此问题,实现管道维护检测的机械化; 综上所述,该作品的应用广泛,即决定其有广阔的市场前景,进而创造经济效益。

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