基于主被动柔顺的隧道机器人地质雷达检测系统

隧道墙体缺陷检测是保障轨道交通良好运营的重要环节。针对轨道交通综合检测装备检测灵活性差的问题,设计一套基于主被动柔顺的隧道机器人地质雷达检测系统,实现隧道墙体裂缝、轮廓断面等病害的高效检测。首先,设计基于弹性回复机构的被动柔顺控制装置,实现地质雷达贴壁检测的自然顺从;然后,提出基于阻抗控制算法的隧道机器人主动柔顺控制算法,主动适应隧道的贴壁检测;最后,通过隧道机器人地质雷达检测系统平台验证了基于主被动柔顺的隧道机器人地质雷达检测系统的有效性,并将该系统集成到轨道交通综合检测装备上进行了实地应用,提高了该装备的检测能力。

基于TRIZ的电缆隧道机器人专用双向通过防火门研究

目前越来越多的电缆隧道采用机器人进行巡检和灭火,但电缆隧道由于消防要求实际投运的是只适合人工开启的单向防火门,电缆隧道机器人通常采用推门通过方式,导致只能正向通过,无法反向通过,因此带来很多不便。本文基于TRIZ理论对电缆隧道机器人专用双向通过防火门的问题进行了分析,提出一种电缆隧道机器人专用双向通过防火门,设置了主防火门和副防火门,二者门扇间设置了联动机构,保证电缆隧道机器人反向通行时,主防火门在副防火门带动下打开,便于机器人自由出入,以实现电缆隧道机器人正向反向均能自主通过防火门。

隧道机器人监控装置新技术的开发

本文对隧道机器人监控装置无线传输系统进行了研究.重点阐述了系统的结构原理和关键技术.采用本系统可以实时监控隧道机器人工作状况,该系统具有良好的稳定性和可靠性,可满足远距离监控的需要.

隧道综合巡检机器人设计及研究

为解决城轨隧道病害检测采集的问题,设计了一台隧道综合巡检机器人。对机器人的实现功能进行规划与设计,确定实现方式,并使用SolidWorks软件设计并建立机器人不同模块的结构模型;对底盘驱动模块进行电机计算与校核,利用ANSYS Workbench对底盘进行有限元静力学分析;对机器人样机进行生产加工组装,并在真实隧道环境中进行测试实验。实验测试结果表明,机器人结构与控制部分设计合理,可实现对隧道内壁与道床的病害数据采集,机器人运动性能达到预期的目标。

两臂隧道凿岩机器人孔序动态规划

隧道凿岩机器人是一种典型的基于个体的多臂多关节机器人系统 ,对各关节运动方向进行取值 (同向为1,异向为 0 )并对其进行一定的处理 ,以建立遗传算法的适应度函数 .在应用遗传算法规划单臂凿岩机器人工作任务的基础上 ,对单臂任务序列运用一种循环移位的方法 ,对单臂工作序列采取截取、移位使两臂凿岩机器人不存在彼此互相干涉的工作任务 ,同时能动态地调整两臂均能共同工作到的区间内任务来平衡各臂的工作任务 ,以实现最大的工作效率 .

隧道反光环清洗机器人的设计与实验研究

为解决隧道反光环清洗困难的问题,设计一种隧道反光环自动清洗机器人。分别对机器人主框架、行走装置、清洗装置和智能检测系统等部分进行了规划与设计,确定各部分的主要功能和实现方式,并利用ANSYS Workbench对主框架进行静力学分析。机器人样机真实隧道环境实验结果表明:该隧道反光环清洗机器人结构与控制设计合理,工作状况良好,在不影响隧道正常通车的情况下完成了反光环的清洗。

隧道清洗机器人智能调度方法

针对目前隧道清洗机器人作业调度中采用定时的僵化作业模式,造成电力、消防资源浪费,并干扰驾驶人行车安全问题,提出一种隧道清洗机器人智能调度方法。该方法首先依据隧道车流量、温度、湿度等影响因素,形成了对基础设施运营性能时变模型的描述。在此基础上,考虑基础设施运营性能、机器人作业成本、对隧道交通流的影响等,构建了隧道清洗机器人调度的级联优化模型,分别对机器人调度周期及作业时间进行优化,以实现机器人的高效运营。将该方法与常用的基于人工经验的定周期调度方法进行实验对比,结果显示在相同的作业成本下,该方法的基础设施运营性能较定周期调度方法提高了6%。

基于行为构建的城市轨道隧道爬壁钻孔机器人交互界面设计

文章首先对行为构建和交互界面进行了概述,其次探讨了行为构建对交互界面设计的影响,而后构建了基于行为构建的城市轨道隧道爬壁钻孔机器人交互界面设计方法,利用综合阶梯式访谈、用户参与式设计等方法确定了用户愿景和设计情境,基于FBS行为理论和手势设计准则获得了典型行为,并基于获取的典型行为进行了城市轨道隧道爬壁钻孔机器人交互界面设计。理论和实践证明,行为构建引导下的交互界面设计研究是有效的,可以为机器人交互界面设计提供合理的理论指导。

隧道巡检机器人通信系统设计

针对隧道巡检机器人巡检过程中环境密闭、强磁干扰、长距离传输、信号延迟、通信不稳定等问题设计了隧道巡检机器人通信系统,分别从网络通信及内部通信两方面设计了基于Labview的软件控制的网桥通信、以太网络通信与串口通信结合的隧道巡检机器人通信系统。有效解决了隧道巡检环境干扰问题,使通信更加快速,信号更加稳定,保障了隧道巡检机器人巡检过程信息交互的稳定与可靠。

试论电缆隧道巡检机器人机械系统设计与作业性能

近年来,巡检机器人以其低成本、高机动性等优点在多个领域引起了广泛关注。在电力系统中,输电线缆入地化是大势所趋,为了保证输电可靠性,所建设的电缆隧道需要定期维护。然而,人类很难在电缆隧道内进行目视检查。作为替代方案,电缆隧道巡检机器人可以穿越隧道并收集数据进行远程检查。鉴于此,本文提出了一种电缆隧道巡检机器人的机械系统设计,并通过仿真模拟,对所设计的电缆隧道巡检机器人的作业性能进行了分析。结果表明,所设计的电缆隧道巡检机器人机械系统能够满足电缆隧道巡检要求,且通过了初步的性能测试。

基于数字孪生的隧道智能巡检技术研究与应用

本研究以隧道智能巡检机器人作为隧道巡检数据采集手段,建设基于数字孪生技术的基础设施智能化管理平台。将采集的数据进行大数据分析,预知病害与形变的发展趋势,及时获取预警信息。除此之外,通过建立地铁隧道的竣工数据原始基础数据库,构建隧道三维孪生模型,作为运营维护以及形变分析的数据基准,将地铁隧道长期周期性形变检测与局部区域状态检测评估相结合,做到检测于变形、辨险于分析、预警于未然,保障地铁隧道的安全运维。

基于数字孪生的隧道智能多功能机器人开发体系构建

针对智能多功能作业机器人在隧道类受限空间的开发应用问题,基于虚拟样机对隧道多功能机器人进行结构开发及设计,运用智能设计理念,对隧道多功能机器人的智能需求进行重构设计;通过数字孪生实现智能化到数字孪生机器人样机的开发和研制,构建了完整的具备可完成隧道、巷道等受限空间中可灵活实施挖掘、破碎、转运等多种作业的隧道智能多功能机器人研发体系。应用试验结果表明,开发研制的机器人在减人提效及提高作业安全性方面的效果显著。该研究填补了我国隧道智能多功能机器人领域开发及研制的空白,为我国智能数字隧道的智慧化、高效化发展及实现提供了参考。

工业机器人

介绍了我国工程机械行业开展机器人化研究的现状,并对喷浆机器人、压路机器人、隧道凿岩机器人等的研究开发情况逐一进行了介绍。