管道機器人控制及通訊系統(tǒng)和管道檢測.pdf

1、管道機器人的研究有著廣泛的應用前景和社會需求，可以應用于石油、天然氣、化工、核工業(yè)、樓宇等管道。管道機器人技術(shù)是集無損檢測技術(shù)、機器人技術(shù)、計算機技術(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)動器、傳動裝置、傳感器、控制器、電源、計算機等裝置和技術(shù)的集成。 本文首先對國內(nèi)外管道機器人的研究狀況調(diào)研的基礎(chǔ)上，充分了解目前管道機器人控制和通訊系統(tǒng)的存在的問題和內(nèi)在的要求。針對本履帶式管道機器人，對其控制和通訊系統(tǒng)，視覺模塊和

2、傳感器模塊進行了深入的研究。 本文主要的研究工作及創(chuàng)新點如下： 1．在查閱和掌握大量有關(guān)管道機器人文獻的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地研究了本履帶式管道機器人的運動原理、驅(qū)動方式以及結(jié)構(gòu)形式，詳細討論了管道機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)動方式的優(yōu)缺點，指出了管道機器人控制和通訊系統(tǒng)設(shè)計中應該注意的主要問題。 2．給出了一種以AT89C52型單片機及專用的驅(qū)動芯片LMl8200為核心的控制系統(tǒng)。由于采用了集成運動

3、控制芯片，不僅簡化了系統(tǒng)軟硬件設(shè)計，提高了系統(tǒng)可靠性，減輕了設(shè)計工作量，而且提高了系統(tǒng)性能，具有一定的自適應能力。堵轉(zhuǎn)等問題也得到了較好的解決。該系統(tǒng)可滿足管道機器人的控制要求。在硬件設(shè)計的基礎(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)計方法，各功能模塊相互獨立，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，對視覺模塊進行了闡述。對不同的管道無損檢測技術(shù)方案進行了分析和比較，確定了電容傳