一种采用自夹紧模糊控制的缆索检测机器人设计.pdf

《一种采用自夹紧模糊控制的缆索检测机器人设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2013年4月机床与液压Apr．2013第4l卷第7期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．41No．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．07．031一种采用自夹紧模糊控制的缆索检测机器人设计秦理，程良伦(广东工业大学自动化学院，广东广州510006)摘要：针对斜缆索检测机器人爬升所需夹紧力的特点，设计一种带气动夹紧装置的缆索机器人，能根据缆索机器人自身重力与所攀爬的缆索状态进行夹紧力的自适应模糊控制。气动夹紧机械臂能实时提供合适的夹紧力，在保证检测机器人获得足够摩

2、擦力的同时避免由于夹紧力过大而对缆索造成二次损伤；同时，采用自夹紧技术的机器人，可以调节夹紧机构的气缸行程，实现同一个检测机器人检测各种不同直径和倾斜度的斜拉桥缆索。自夹紧功能的实现对于缆索机器人的结构改进和保护缆索避免二次损伤，具有积极意义。关键词：缆索检测机器人；预夹紧力；自夹紧模糊控制中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)7—108—4DesignofSelf-clampingCableRopeInspectionRobotBasedonFuzzyControlQINL

3、i。CHENGLianglan(FacultyofAutomation，GuangdongUniversityofTechnology，GuangzhouGuangdong510006，China)Abstract：Inallusiontotheclampingforcesrequiredofthecableropeinspectionrobot，akindofinclinedcableinspectionrobotwithpneumaticclampingdevicewasproposed，itcouldadj

4、usttheclampingforceaccordingtoitsownweightandcablestate．Pneu·maticclampingmanipulatorcouldreal—timeprovideappropriateclampingforce，toguaranteetheinspectionrobottogetenoughfrictionandtoavoidsecondinjurytothecable．Thecableropeinspectionrobotwithself-clampingtec

5、hnologycanbeusedtodetectallsortsofcablewithdifferentdiameterandgradientofcable-stayedbridgebyadjustingtheclampingcylinderextent．Therealizationofself-clam—pingfunctioncallimprovethestructureoftherobotandprotectcablefromsecondaryinjury．Keywords：Cableinspectionr

6、obot；Pre-clampingforce；Fuzzycontrolonself-clampingfunction改革开放以来，斜拉索桥作为现代桥梁的新形大会造成拉索损伤；夹紧力不够，机器人由于摩擦力式，在中国得到了广泛的应用，缆索作为斜拉桥的主不足很难运动，在斜缆索上容易晃动，当检测机器人要构件之一，造价占整座桥梁的25％一30％。20世沿较大倾斜度的缆索爬升时，必须在缆索表面施加较纪80年代之后兴建起大批的斜拉桥，目前正在逐步大的夹紧力，以保证与缆索之间产生的摩擦力足以克进入老化期，由于拉索长期处于露天服役

7、状态，经服自重、负载及风力等而不下落或打滑。目前可查的20来年风吹雨淋日晒，其聚乙烯护套会产生不同程几款机器人都是采用弹簧施压的方式产生夹紧力，该度的硬化和开裂现象，从而使护套内的钢丝束发生腐夹紧力均按机器人垂直状态的最大力进行设计，不能蚀；另外，随机振动也会引起钢丝的磨损，这些都会根据所攀爬的缆索状态自动进行调整，这显然对于减严重影响拉索的使用寿命，给斜拉桥的正常使用埋下少机器人爬行的二次损坏和合理选用电机功率将产生严重的隐患。重大影啊，同时结构复杂，体积庞大，质量太大，目前的缆索检测机器以电驱动式和气动蠕动式

8、两从而给机器人的驱动、控制、安全保护带来一系列的种机器人为典型u，爬行时需要施加一个夹紧力在滚问题。动轮与缆索之间，夹紧力保证轮与缆索之间产生一个针对以上不足，作者在改进现有缆索机器人结构足够大的摩擦力，来克服自身重力、风力，保证爬升设计之上，设计了一种带自夹紧执行机构的缆索机器过程中不发生坠落或打滑。然而缆索的表面通常都涂人，能根据缆索状态进行夹紧力的自适应模糊控制。有