电动连续式爬缆机器人设计理论分析与试验

在分析缆索曲线约束和爬升阻力等工作环境的基础上 ,提出一种采用铰链结构的电动连续式爬缆机器人结构模型 ,建立了其弹簧压紧力、车轮抱紧力等力学模型 ,并对样机研制实例进行了验算 .研制的爬缆机器人具有液压控制的弹簧压紧装置 ,能在缆索上快速安装和安全收回 .在实验室多次试验后 ,该机器人已在南浦大桥进行了现场试验 .结果表明其能高效。

一种新型爬缆机器人的越障能力及夹紧机构分析

在深入研究国内外典型爬升机器人结构的基础上,针对目前斜拉桥跨度增大、缆索增多的趋势设计了一款检测效率高的新型爬缆机器人。通过对新型爬缆机器人正常爬行和越障时的动力学分析,得到了影响机器人越障能力的主要因素,据此对机器人的压紧机构进行了优化设计。为了增加新型机器人工作时的可靠性,提出了丝杠驱动直线导轨的夹紧机构并对丝杠进行了受力变形分析,分析得到这种机构可以解决丝杠的变形失效问题。该机器人结构简单、可靠性高、易于拆卸,对缆索直径的适应性强,有良好的越障性能。

四驱式爬缆机器人结构及动力学分析

在对现有爬缆机器人分析研究的基础上,提出了一种新型四驱式爬缆机器人结构;该爬缆机器人设计有两组对边驱动装置,交替作业可使机器人避开缆索上一些小型元件。通过控制夹紧机构,机器人可利用重力实现匀速安全回收,节省了能源。通过对该爬缆机器人的动力学分析,得到了夹紧力条件和驱动力条件。研制出了样机并对其进行了多次实验,实验结果表明,该机构运行平稳可靠,越障性能较好,能够达到实验的预定目标。

气动爬缆机器人气压分析与试验

针对索径变化较大、表面情况恶劣的缆索 ,提出了一种采用铰链结构的气动蠕动式爬缆机器人结构模型 ,建立了该机器人气缸受力与高空气压损失等理论模型 ,并对样机研制实例进行了验算 .研制了工程样机并在上海徐浦大桥上成功地进行了现场试验 .仿真和试验表明 ,机器人气体压力损失与施工距离、高度、系统耗气量、气管倾斜度等成正比例非线性变化 ;机器人下降时速度较上升时均匀性好 ,能在斜拉桥缆索上安全。

氮气弹簧在爬缆机器人中的应用

爬缆机器人被越来越多地应用于斜拉桥缆索检测。通过对爬缆机器人在上行途中的越障性能分析,可得到越障时压紧力改变越小机器人越障能力越好,据此提出使用氮气弹簧代替普通弹簧为机器人提供压紧力。通过实例对比证明了氮气弹簧在改善机构越障性能上有显著作用。

某爬缆机器人结构分析及改进

对某爬缆机器人的结构和工作原理进行分析,总结了影响爬缆机器人运动稳定性的因素,研究弹簧预紧力、轮子与缆索间摩擦系数等参数对其驱动力矩的影响,根据分析结果对机器人系统进行研究及优化。结果表明,较大的摩擦系数和弹簧预紧力可以提高爬缆机器人的运动稳定性,摩擦系数、预紧力对驱动力矩的影响较大。

缆索涂装机器人喷涂机构的设计

本文提出特种机器人技术在斜拉桥缆索喷涂方面应用的新思想，阐明了自动喷涂缆索圆周表面的实现方法，并确定了判别缆索喷涂连续的条件，为推广机器人技术在桥梁领域的应用奠定了基础。