缆索表面检测机器人本体设计（开题报告）.doc

毕业设计（论文）开题报告
缆索检测机器人本体设计
1、课题的目的及意义
目的和意义：
1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人,机器人的历史才真正开始. 经过近半个世纪的发展,机器人已经广泛应用到社会的各个行业.我国的机器人发展较晚,1986年3月开始的国家863高科技发展规划已列入研究、开发智能机器人的内容.就目前来看,我们从生产和应用的角度出发,结合我过的国情,我们应加快生产结构简单、成本低廉的适用型机器人和特种机器人的发展[1]。
根据有关方面统计,目前我国有各类斜拉桥200多座,还有很多的型建筑物也都采用了斜拉桥结构.缆索是斜拉桥的主要承重部分,其造价约占全桥造价的25 %～30 % ,为了降低缆索的维修费用,避免单根或全体缆索被腐蚀而换索,改善大桥形象,定期的内外部检测、涂装或修复都是必须的。
至今对斜拉索的检查和维护方式还较落后,在风吹雨淋日晒的桥面高空,一般仍需施工人员亲手作业。德国约于1970 年开始将能够同时检查局部缺陷和测量金属横截面面积缩小的电磁设备用于检查桥梁的缆索 ,利用卷扬机使设备沿缆索移动,记录测试数据或储存以作分析;我国近年也考虑了斜拉索的断丝、锈斑检测,利用卷扬机拖动小车搭载钢丝检测传感器[2] ,但仅能检测较短的缆索。上海徐浦大桥建成后采用了人工涂装的方式,即由塔顶设立定滑轮吊点,用卷扬机经钢丝绳带动小车及载人和涂料的吊篮由人在高空对全部缆索实行了涂装,不仅效率低,而且安全性差,成本高。因此,利用特种机器人技术,开发一种自动沿索爬升并能完成一定作业任务的大倾斜度缆索机器人,不仅给斜拉桥缆索的检测和维护作业提供重要的手段,而且也可应用于类似的斜拉结构上,必然会带来巨大的经济效益和社会效益.
国内外的研究现状：
缆索机器人主要有两部分组成,一部分是机器人的本体,也就是缆索机器人的爬升部分,另一部分是机器人的检测部分.根据本体部分的不同,我国的缆索机器人可以分为电驱动连续式和气驱动蠕动式.
1）电驱动连续式
电驱动爬升机构由三台移动小车及压紧装置、内外相对旋转框架等部分构成,如图1。移动小车圆周均布于内框架上,共设六只摩擦轮,在压紧装置作用下,与缆索产生足以克服自重和负载的摩擦力。每台小车由各自的变频电机通过蜗轮蜗杆减速器及链传动直接带动二个车轮在缆索上移动,有很好的自锁性。压紧装置由弹簧、调节螺母、导向杆等组成,由缆索直径的粗细选择合适的粗分档孔进行粗调,然后