螺旋驱动可变径管道机器人设计与实验研究

针对目前管道清洗机器人存在的通过性差、结构复杂、适应范围单一的问题,设计一款基于螺旋驱动原理的具有自适应变径的轮式气动管道清洁机器人。该机器人由前部螺旋行走机构、清洗机构、中间动力输送机构、后部支撑行走机构组成,可适应360~440 mm的管道。简述该机器人的整体结构和工作原理;通过建立机器人简化模型,分析机器人在弯管内的通过性;对机器人在垂直管道内的平衡状态进行静力学分析,得到支撑气缸与气动马达的选型参数;通过ADAMS软件模拟机器人运动状态,对机器人在管道内位移轨迹和接触力进行分析,仿真结果表明机器人可顺利通过弯管;最后通过样机试制并进行了行走实验,验证了机器人结构设计的可行性和合理性。