高精度管道槽口检测平台的设计与分析

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1、上海交通大学硕士学位论文高精度管道槽口检测平台的设计与分析硕士研究生：孟祥宇学号：1110209056导师:赵言正教授副导师:付庄教授申请学位：工学硕士学科：机械电子工程所在单位:机械与动力工程学院答辩日期:2014年2月授予学位单位：上海交通大学万方数据DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterTHEMECHANISMDESIGNANDANALYSISOFANOTCH-INSPECTVEHICLECandidate：MengXiangyuS

2、tudentID：1110209056Supervisor：Prof.ZhaoYanzhengAssistantSupervisor：Prof.FuZhuangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalEngineeringAffiliation：SchoolofMechanicalEngineeringDateofDefence：February,2014Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongU

3、niversity万方数据上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日万方数据上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

4、本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在＿＿年解密后适用本授权书。本学文论文属于不保密□（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日万方数据上海交通大学硕士学位论文摘要高精度管道槽口检测平台的设计与分析摘要本课题的任务是研制一种管道检测系统，实现对长距离封闭式管道槽口进行检测和监视。目前，国内外有很多成功的管道机器人设计案例，但是对于管道槽口检测和监测的设备几乎没有，本课题将对管道槽口检测系统进行设计，并对设计

5、方案进行可行性分析。本文在分析国内外管道机器人研究现状的基础上，结合本课题的任务需求以及性能指标，提出了管道槽口检测系统总体设计方案。管道槽口检测系统主要包括：检测平台、传感器系统、上位机系统、总线系统和电缆收放系统五个部分。本文侧重于检测平台结构设计与分析，在轻小化原则上，提出管道槽口检测平台的设计方案，并按照功能不同对其划分为行走装置、动力传动装置、夹紧装置、检测装置和辅助装置。首先在管道槽口检测平台设计方案的指导下，分别对以上功能装置进行理论分析和结构设计。对各装置主要零部件进行设计及选型，并做定量分析确定其结构尺寸和型号。其次对

6、管道槽口检测平台进行动力学分析，并在ADAMS环境下建立检测平台的模型，对检测平台进行动力学仿真，通过分析验证机械结构的合理性与实用性。然后分别在SolidworksSimulation和ANSYSWorkbench软件环境下对检测平台机体进行有限元分析，校核检测平台机体在各种工况下的最大变形以及最大应力。第I页万方数据上海交通大学硕士学位论文摘要通过该论文的研究，可以为管道槽口检测中的定位问题提供新的思路，为管道检测机器人的进一步研究打下坚实的基础。关键词：管道机器人，管道槽口检测，检测定位，ADAMS仿真，ANSYS仿真第II页万方

7、数据上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTTHEMECHANISMDESIGNANDANALYSISOFANOTCH-INSPECTIONVEHICLEABSTRACTApipeline-inspectionsystemisdesignedforDetectingandmonitoringthenotchoflong-distanceclosedpipeline.Accordingtotaskandperformanceparametersofthestudy,thispaperproposesanotch-inspectionsys

8、temonthebaseoftheanalysisofdomesticandinternationalin-piperobot.Therearefivemodules:thesensorsystem,not