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仿生式大型刚体质量检测机器人

所属类别:产品研发 点击次数:278919次 发布时间:2016-05-07

随着社会工业技术的发展与制造能力的提高,越来越多的大型刚体工件诸如飞机、轮船等出现在我们生活的方方面面。大型工件的受载大、工作环境恶劣且一般为连续工作,因此极易产生失效,其中由于达到疲劳强度而在工件内部产生的破坏因为不易察觉会导致严重的后果。目前在该类失效检测中无损检测技术较为成熟,但是受大型刚体件体型的限制不易于人工操作检测。 基于此,我们设计了一款适应各种材料表面的仿壁虎攀爬式检测机器人,其运动灵活,集成的检测系统可随机器人检测工件的各个部位,保证工件在安全状态下工作从而避免事故的发生。该机器人综合运用了具有良好吸附性的新材料、气缸、电机以及连杆、丝杆螺母等机械结构的知识。原理上,机器人脚部采用的是具有粘附性的人造毛发(由人造橡胶制成),脚掌用气缸做驱动的连杆机构实现其外翻与展平,球铰机构实现脚掌与腿部的适应;机器人的腿部分为两部分,均采用电机做原动力,用丝杆螺母和连杆机构完成腿的弯曲伸缩;机器人的检测部分用气缸驱动连杆机构实现上下运动,并用一气缸直接驱动探测头的伸缩。结构上,综合考虑材料强度、刚度等因素设计出外形结构,同时保证了整体的轻量化;在初步设计完毕后,为保证设计合理性,我们还采用了inventor对关键零部件进行了应力分析,再根据分析结果修改我们的结构设计,使其到达要求的效果。 此款机器人以壁虎的攀爬原理为基础,并综合利用了机械结构及传动的知识设计了身体的各个部位,特别是人造毛发这种新材料的运用,使得结构设计更加精巧灵活。针对目前大型刚体工件疲劳破坏不易发现的缺点,该机器人拥有广阔的运用前景。
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