管道機(jī)器人控制及通訊系統(tǒng)和管道檢測.pdf

1、管道機(jī)器人的研究有著廣泛的應(yīng)用前景和社會(huì)需求，可以應(yīng)用于石油、天然氣、化工、核工業(yè)、樓宇等管道。管道機(jī)器人技術(shù)是集無損檢測技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析和處理等多種技術(shù)于一體的高新技術(shù)。它是驅(qū)動(dòng)器、傳動(dòng)裝置、傳感器、控制器、電源、計(jì)算機(jī)等裝置和技術(shù)的集成。 本文首先對(duì)國內(nèi)外管道機(jī)器人的研究狀況調(diào)研的基礎(chǔ)上，充分了解目前管道機(jī)器人控制和通訊系統(tǒng)的存在的問題和內(nèi)在的要求。針對(duì)本履帶式管道機(jī)器人，對(duì)其控制和通訊系統(tǒng)，視覺模塊和

2、傳感器模塊進(jìn)行了深入的研究。 本文主要的研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下： 1．在查閱和掌握大量有關(guān)管道機(jī)器人文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地研究了本履帶式管道機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)原理、驅(qū)動(dòng)方式以及結(jié)構(gòu)形式，詳細(xì)討論了管道機(jī)器人控制和通訊系統(tǒng)關(guān)技術(shù)問題。本文分析了不同驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，指出了管道機(jī)器人控制和通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的主要問題。 2．給出了一種以AT89C52型單片機(jī)及專用的驅(qū)動(dòng)芯片LMl8200為核心的控制系統(tǒng)。由于采用了集成運(yùn)動(dòng)

3、控制芯片，不僅簡化了系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)可靠性，減輕了設(shè)計(jì)工作量，而且提高了系統(tǒng)性能，具有一定的自適應(yīng)能力。堵轉(zhuǎn)等問題也得到了較好的解決。該系統(tǒng)可滿足管道機(jī)器人的控制要求。在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上本文還完成了所有底層控制軟件的開發(fā)。系統(tǒng)軟件的編制采用了模塊化設(shè)計(jì)方法，各功能模塊相互獨(dú)立，便于修改和調(diào)試。文中給出了主要模塊的流程圖，電氣硬件圖等。 3，對(duì)視覺模塊進(jìn)行了闡述。對(duì)不同的管道無損檢測技術(shù)方案進(jìn)行了分析和比較，確定了電容傳