一种单向伸缩式管道机器人系统的建模与仿真  

Modeling and Simulation of a Unilateral Inchworm In-pipe Robot System

作　　者：谢惠祥[1] 张志雄[1] 尚建忠[1] 罗自荣[1] 赵希庆[1] 

机构地区：[1]国防科技大学机电工程与自动化学院,长沙410073

出　　处：《机械设计与研究》2009年第6期40-43,共4页Machine Design And Research

基　　金：国家863高技术研究发展计划资助项目(2007AA04Z256)

摘　　要：介绍了基于单向运动机构的伸缩式管道机器人工作原理,对管道机器人整机系统进行合理简化,得到等效系统模型。根据等效模型,分析直流伺服电机、滚珠丝杠,以及单向运动机构的动力学行为。为了研究系统的输入电压信号和输出的运动速度之间的关系,建立了机器人系统的完整框图模型。利用M atlab对机器人系统进行仿真,分析不同输入信号下系统的响应特性,为管道机器人的机构设计和控制器设计提供理论依据。First introduce the working principle of the inchworm in-pipe robot based on unilateral movement mechanism, and then an equivalent system model is founded after simplifying the whole robot system. According to the equivalent model, analyze the dynamic behaviors of DC servo motor, ball screw and unilateral movement mechanism. A complete framework model for the in-pipe robot is constructed, in order to research the relationship between input voltage signals and output movement speed of the system. The simulation of the in-pipe robot is performed by using MATLAB, to analyze the response characteristics in different input signals. It provides the theoretical foundation for mechanical structure and controller design of in-pipe robot.

关 键 词：管道机器人 单向运动 系统建模 仿真 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]