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文檔簡介
1、 在當(dāng)前的技術(shù)水平條件下,已提出了管道無損檢測自動化和機器人化的要求。而管道機器人是完成管道對接焊縫檢測最有效的設(shè)備。本文對X射線檢測實時成像管道機器人(簡稱X-rayIRTIP機器人)的幾項關(guān)鍵技術(shù)與理論和涉及的X射線實時成像檢測技術(shù)進行了深入系統(tǒng)的研究?! ≡谒兄频墓艿罊C器人中,采用局部自主加遠程遙控的控制方式完成工藝檢測任務(wù)。首先,機器人在基于多傳感器的焊縫自主尋址與定位技術(shù)控制下,完成高效率、高精度和高可靠性的焊縫尋址與定
2、位。與以往的方法相比,該定位方法具有無射線污染、高效率和高可靠性等優(yōu)點。然后,機器人在同步旋轉(zhuǎn)控制技術(shù)控制下完成焊縫的透照和焊縫圖像的采集?! τ谛〗裹c、定向射束的X射線實時成像檢測技術(shù)中管內(nèi)外同步旋轉(zhuǎn)運動,文中提出了一種特殊的同步旋轉(zhuǎn)控制方法。該方法以X射線為視覺源,利用基準鉛絲X射線圖像傳遞機器人管內(nèi)外旋轉(zhuǎn)機構(gòu)同步控制信息,從而實現(xiàn)了所要求同步旋轉(zhuǎn)運動。該項控制技術(shù)具有獨創(chuàng)性,并已得到試驗驗證,為在工程管道焊縫檢測中實現(xiàn)小焦點、
3、定向射束X射線實時成像檢測自動化提供了技術(shù)保證?! ∫匀鲃域?qū)動的輪式管道機器人為研究對象,對其彎道通過性進行了理論研究。提出了用一組組合約束(幾何約束和運動約束)來描述管道機器人的彎道通過性的數(shù)學(xué)模型。采用空間機構(gòu)剛體位移矩陣的分析方法確定運動約束中的旋轉(zhuǎn)曲率半徑,給出了數(shù)值仿真結(jié)果。所提出的管道機器人彎道通過性的數(shù)學(xué)描述,是其彎道導(dǎo)航策略設(shè)計和相應(yīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計準則的理論基礎(chǔ)。文中給出了虛擬樣機仿真結(jié)果?! 芡庖苿?或行走)機器人
4、的基本結(jié)構(gòu)進行了運動綜合。同時,為實現(xiàn)小焦點X射線實時成像檢測技術(shù)中的同步旋轉(zhuǎn)運動,提出了一種新型管外旋轉(zhuǎn)機構(gòu),對影響機構(gòu)性能的諸多因素進行了數(shù)值分析,并給出了相應(yīng)的設(shè)計準則。樣機試驗表明設(shè)計理論正確可行?! 射線實時成像檢測技術(shù)中焊縫成像問題,從圖像放大倍數(shù)、管道曲率的影響以及定位、運動精度等幾方面進行了較深入的研究。在數(shù)值分析的基礎(chǔ)上,得到相關(guān)結(jié)論,提出了相應(yīng)結(jié)構(gòu)和機構(gòu)的設(shè)計準則?! C器人產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵問題之一—可靠性進行了
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