文章标题：轮式变径管道机器人结构分析及控制系统设计

文章作者：刘东^1,2, 罗亮^1,2, 卢丙举^1,2, 吴友生^1,2
关 键 字：可变径;轮式驱动;管道机器人系统
文章摘要：针对现有导弹发射试验筒管道机器人机械结构受限，不能很好适应狭小管道的问题，对适用于狭小管道的管道机器人结构及其控制系统展开研究。首先，建立管道机器人模型，分析其实现行走和变径的工作原理、主要结构和动力机构的力学特性；其次，分析管道机器人的行走性能，对管道机器人的牵引能力和过弯能力进行了计算，确定了机器人的可应用场景。最后，开发了行走装置控制器，在设计管道机器人控制系统的前提下，详细阐述了管道机器人系统的控制原理，对上位机界面做了简要的功能介绍，并通过实验对机器人结构和控制系统的合理性做了验证。研究结果表明，管道机器人能与狭小管道保持良好接触状态，独立完成行走动作，实验验证了管道机器人在垂直管道内的行走能力与基于视觉的管道内壁损伤情况识别能力。