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本科生畢業(yè)論文（設計）開題報告
題目名稱 管道爬行器的研究與設計
學生姓名
專業(yè)
機械設計制造及其自動化
班級
指導教師姓名
所學專業(yè)
機械設計與制造
職稱
副教授
完成期限
一、選題的目的意義
隨著中國改革開放以來，中國不斷與世界拉近距離，其中人民的生活水平得到大幅的提高2009年，中國天然氣以及各種管道已經覆蓋了中國的每一個中小城市。在我國及世界各個國家內，由于地形的限制和土地資源的有限，在地下都埋設了很多的輸送管道，例如天然氣管道、石油管道等，在埋有管道的地面上面都已經建成了很多的建筑物、公路等，給管道的維修和維護造成了很大的困難。當這些管道由于某些原因造成了泄露、堵塞等問題時，人們普通的做法是挖開道路進行維修，有些時候如果不能準確判斷泄露和堵塞的具體位置時，會浪費很多的時間，精力和資源，同時降低了工作效率。因此管道內機器人化自動檢查技術的研究與設計十分必要。人們不再為了維修、維護管道時挖開道路，而是進行管道破損處的精確定位，然后進行維修。節(jié)省了大量的人力，物力和財力。
二、國內外研究現狀
在美國、日本和德國等發(fā)達國家，隨著機電一體化技術的發(fā)展，以及PLC的廣泛應用。機器人技術的發(fā)展和管道測試等技術的進一步發(fā)展，相互之間的滲透程度越來越深，管道爬行機器人是在狹窄空間中進行精密操作、檢測或作業(yè)的機器人系統。其中機器人的作業(yè)環(huán)境一般在三維尺寸上微小的或者危險的。廣泛應用于火力發(fā)電廠、核電廠、化工廠、民用建筑等用到各種各樣微小管道內的定期檢修。
在我國，20 世紀80 年代開始少量引進爬行器,但遠遠不能滿足我國管道工程發(fā)展的需要。進入90年代，國內各科研機構和大中專院校開始研制各種管道爬行器，但由于各種原因，爬行器的適應性和過復雜管道能力存在著或多或少的缺陷。
三、主要研究內容
研究和設計爬行器機構若干可行性方案。進行對比分析，選擇最優(yōu)方案。包括機械裝備，驅動裝置，自適應調節(jié)裝置選擇等.
研究和設計爬行器的各種電路的幾套可行性方案。進行合理性分析，選擇優(yōu)化方案。包括電機，電源，開關的選擇。照明電路，轉彎控制電路，姿態(tài)調整電路，機器人管道中定位電路，總體接線電路的選擇和優(yōu)化設計。
該爬行器可實現450—1100mm范圍內管道內徑變化。實現探測攝像裝置與水平面平行，不發(fā)生傾斜。通過人為的控制支撐臂的“傘”型伸縮結構以及個電機的順序動作可以順利通過十字型、丁字型等較復雜管道，通過人為的控制使機器人左轉或右轉，設計選擇電路。通過吊籃中的攝像頭來檢測管道的損壞與否，通過機器人定位系統進行管道破損處的定位，對機器人定位系統進行方案提出，分析，和電路設計。
四、畢業(yè)論文（設計）的研究方法或技術路線
畢業(yè)設計采取的研究與設計方法
1.實地參觀學習法
2.教師指導法
3.上機調試法
4.可行性方案列舉法
5.優(yōu)化設計法
6.通過已有知識進行分析，理解，明白設計過程與目的，掌握進行本畢業(yè)設計的所必須的基本知識。
7.查閱有關書籍，借助于網上數字圖書館搜集相關資料，對其進行分析、總結、概括、和借鑒，形成系統的外部資料，借鑒當今國內及國外此方面的研究及理論探討進行本課題的理論和方法
8.機電相結合的分析方法
五、 主要參考文獻與資料
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六、 指導教師審批意見
簽名：
年 月 日