藤管道內(nèi)壁攀爬機(jī)器人屬于極限作業(yè)主要用于水平和

UGTheclimbingrobotinthepipewallbelongstothelimitoperationrobot.Climbingrobotismainlyusedforhorizontalandverticalandarbitraryangleinclinedpipewallclimbing,canbeequippedwiththecorrespondingequipment,toachievetheinnerwallofthepipeline,inadditiontoobstacles,isakindofrobotcanbeusedinthepipewallclimbingrobot.Thepurposeofthispaperistodesignthepipelinewallclimbingrobotwithhighreliability,strongadaptabilityandsimplecontrol.Firstlyonpipewallclimbingobstacleremovingrobotprototypeofexperimentaltest,inviewofthefirstgenerationofpipelinewallclimbinginadditiontotheavoidanceoftherobotinthepresenceofproposedsecondgenerationpipelinewallclimbingrobotismainlyonthebasisofthefirstgenerationofincreasedlinkagedevice,inordertoresolvetheproblemsasthecenteroffsetofthefirstgenerationofpipeinnerwallclimbingrobot,etc..Afterlong-termoperationfoundthatsecondgenerationpipelinewallclimbingobstacleremovingrobotcannotthroughthereducingpipe.SowedevelopedthethirdgenerationOctopustypeguidetrackrobot.Therobothasbeforeandafteratotalofeightvariabletotrack,throughthereducingpipeandafterusersreasonableassemblycanbeapplicabletootherdifferenttypesofterrainclimbing,andtheroad.Inthispaper,athree-dimensionalmodelofapipewallclimbingrobotisconstructed,whichisdesignedforthemobilemechanismofthesixdrivingforce.Thecontrolsystemandsensorenvironmentdetectionsystemofthepipewallclimbingrobotisdesignedindetail.Inthispaper,therobot'smovementpostureisyzed,andthecorrespondingcontrolsystemisdesignedfortherobot'sinnerwallclimbingobstacleavoidancerobot'sforwardandbackward.Inthisdesign,thedesignofthestructureisfullyconsideredtherequirementsoflightweight,thestructureofthefiniteelementDegreeysisandoptimization.Finally,thefeasibilityoftheschemeisdemonstratedbythesimulationofthemotionofUG.:pipelineclimbingrobot引研究意義及目道亮麗的風(fēng)景。這些高樓不光要有美麗的外表更要有設(shè)施的運(yùn)轉(zhuǎn)，比（一）（二）（三）（四），，機(jī)械的伸縮動(dòng)力源為直流電機(jī)推動(dòng)桿，支撐系統(tǒng)動(dòng)力源550電機(jī)，行進(jìn)動(dòng)力源555渦桿電機(jī)，機(jī)械手抓的舒張動(dòng)力源與的導(dǎo)向動(dòng)力源分別為MG995舵機(jī)和GS—5509MG舵機(jī)材料為橡膠輪材料為尼龍，側(cè)板材，，451300 支撐底盤相連；所述的支撐底盤包括主框架、U型槽、支撐板、電 ，所述的主框架為圓筒形結(jié)構(gòu)，所述的U型槽包括6個(gè)，兩個(gè)一組，共形成三對，每組U型槽沿主框架圓周面上下設(shè)置，三對U型槽分別沿主框架圓周方向均勻設(shè)置，每個(gè)U型槽的外端部兩內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有支撐板，兩支撐板的末端2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道內(nèi)壁攀爬除障機(jī)器人，其特征是：沿主框架上下對包括電動(dòng)伸縮桿、下機(jī)械臂U型板、上機(jī)械臂U型板、L型板、第一機(jī)械爪、第的主框架相連，所述的電動(dòng)伸縮桿的上部設(shè)置有下機(jī)械臂U型板，第一舵機(jī)與下機(jī)械臂U型板相連，第一舵機(jī)和下機(jī)械臂U型板分別通過舵機(jī)軸和螺絲與上機(jī)械臂U型板連接，上機(jī)械臂U型板設(shè)置在下機(jī)械臂U型板的上部，且與第二舵機(jī)連接，第二舵機(jī)通過舵機(jī)軸與L型板連接，L型板設(shè)置在上機(jī)械臂U型板的上部，LL型板連接并通過3模的齒輪與第一機(jī)械爪咬合，從而實(shí)現(xiàn)第一機(jī)械爪和第二機(jī)械置在上機(jī)械臂U技術(shù)領(lǐng)作品內(nèi)本作品解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：它包括支撐底盤、機(jī)械和頭，所述的頭設(shè)置在機(jī)械上，所述的機(jī)械設(shè)置在支撐底的上部，且與支撐底盤相連；所述的支撐底盤包括主框架、U型槽、U6UUU板的末端之間連接有電機(jī)，電機(jī)與機(jī)相連，機(jī)的兩端輸出軸分別連接。所述的機(jī)械包括電動(dòng)伸縮桿、下機(jī)械臂U型板、上機(jī)械臂U型板、L型板、第一舵機(jī)與下機(jī)械臂UU螺絲與上機(jī)械臂UUUL，LU型板的上部，L型板與第三舵機(jī)連接，第三舵機(jī)通過舵機(jī)軸與第一機(jī)械爪連接，第二機(jī)械爪與L3所述 頭設(shè)置在上機(jī)械臂U型板的外側(cè)附圖說附圖1是管道內(nèi)壁攀爬除障機(jī)器人的 圖1；附圖2是管道內(nèi)壁攀爬除障機(jī)器人 圖34附圖5是管道內(nèi)壁攀爬除障機(jī)器人的右視結(jié)構(gòu)示意圖;附圖6是 附圖7是 16、支撐架，161、圓孔，1622機(jī)械21電動(dòng)伸縮桿22下機(jī)械臂U型板23上機(jī)械臂U型板24、L252672829第三舵機(jī)；3、頭4、彈簧總成，41、彈簧，42具體實(shí)施方17本作品的管道內(nèi)壁攀爬除障機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)包括支撐底盤1、機(jī)械 2和頭3，所述的頭3設(shè)置在機(jī)械2上，所述的機(jī)械2設(shè)置在支撐底盤1的上部，且與支撐底盤1相連；所述的支撐底盤1包括主框架11、U型槽12、支撐板13、電機(jī)14和15，所述的主框架11為圓筒形結(jié)構(gòu)，所述的U型槽12包括6個(gè)，兩個(gè)一組，共形成三對，每組U型槽12沿主框架11圓周面上下設(shè)置三對U12分別沿主框架11圓周方向均勻設(shè)置每個(gè)U1213，133—U121314，14支撐板13連接電機(jī)14與機(jī)相連機(jī)的兩端輸出軸分別連接有15。111316，1613164，4131616116支撐架16一端為圓孔161，另一端為長方形孔162，設(shè)計(jì)的作用是能夠使支撐板13在彈簧41和管壁的作用下來回?cái)[動(dòng)從而使機(jī)器人 15有力的與管道L2425262728機(jī)29，所述的電動(dòng)伸縮桿21與支撐底盤1的主框架11相連，所述的電動(dòng)伸21U22，27U2227U22U23U23U222828L24L24U23，L2429292526L243252526第三舵機(jī)292925252628L24L242827臂U23U2327所述的機(jī)械2通過過渡板5與支撐底盤1相連，所述的過渡板5設(shè)置在主框架11的上部，且與主框架11固定連接，過渡板5的上部與機(jī)械2相固 頭3設(shè)置在上機(jī)械臂U型板23的外側(cè)。用于檢測管壁內(nèi)的物。所述 支撐底盤1上的電機(jī)14、第一舵機(jī)27、第二舵機(jī)28、第三舵機(jī)293將機(jī)器人放入管道內(nèi)，然后將電腦或上的控制窗口打開，按鍵盤w向前，按住s向后，用鼠標(biāo)控制機(jī)械2。13范圍之內(nèi)。本作品未詳述之處，均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)的公知技術(shù)。#ifndefSTC12C5A_H #define =////位描述P初始值00 sbit=//=sbit=//sbit=//sbit=//sbit=//sbit=//ACC00=00//初始值000=//7=//6=//5=//4=//3=//2sbit=//1=//0B=初始值00 =堆棧指針初始值00000111=數(shù)據(jù)指針低字節(jié)初始值00000000=//數(shù)據(jù)指針高字節(jié)初始值00000000 //電源控制寄存器 //位描 //初始值 110000#define//串口波特率倍速位,11#define//FE/SM0選擇位,0:SCON.7為1:SCON.7為#define//低壓檢測中斷請求位,1,#define//上電復(fù)位標(biāo)志位,上電時(shí)由硬件置1,#define//#define//#define掉電控制位寫1可以使MCU進(jìn)入PowerDown#define//空閑控制位,1可以使MCU進(jìn)入Idle =//掉電喚醒/時(shí)鐘輸出控制 //位描述 RXDPINIET1PINIET0PINIELVD_WAKEUPBRTCLKOT1VLKO //初始值 #define //允許PCA的上升沿/#defineRXD_PIN_IE //允許RXD(P3.0)RI中斷時(shí)喚醒掉電MCU(必須打開相應(yīng)中斷)#defineT1_PIN_IE //T1(P3.5)T1中斷時(shí)喚醒掉電MCU(必須打開相應(yīng)中斷)#defineT0_PIN_IE //T0(P3.4)T0中斷時(shí)喚醒掉電MCU(必須打開相應(yīng)中斷)#defineLVD_WAKEUP #defineBRTCLKOEN //打開P1.0腳的BRT時(shí)鐘溢出脈沖,輸出的1/2BRT溢出率#defineT1CLKOEN //P3.51時(shí)鐘溢出脈沖,輸1/2倍的T1溢出率#defineT0CLKOEN //P3.40時(shí)鐘溢出脈沖,輸1/2倍的T0溢出率=時(shí)鐘分頻寄存器---位描述--初始值xx #define//系統(tǒng)時(shí)鐘為#define//系統(tǒng)時(shí)鐘為#define//系統(tǒng)時(shí)鐘為#define//系統(tǒng)時(shí)鐘為#define//系統(tǒng)時(shí)鐘為#define//系統(tǒng)時(shí)鐘為#define//系統(tǒng)時(shí)鐘為#define//系統(tǒng)時(shí)鐘為 //數(shù)據(jù)總線速度控制器-位描述 --初始值xx10x011#define//P0地址建立時(shí)間和保持時(shí)間到ALE#define//ALES1/ALES0=0/0:10/1:21/0:3個(gè)時(shí)鐘1/1:4#define //MOVX#defineRWS1 //RWS2/RWS1/RWS0=000:1001:2個(gè)時(shí)鐘010:3個(gè)時(shí)鐘011:4個(gè)時(shí)鐘#defineRWS0 100:5101:6個(gè)時(shí)鐘110:7個(gè)時(shí)鐘111:8個(gè)時(shí)鐘 //位描述 CLR_WDTIDL_WDTPS2 //初始值 #defineWDT_FLAG 后,1,0#define//軟件使能看門狗,#define//#define//IDLE模式下, =// 初始值00 #defineT0x12 //0時(shí)鐘控制,0:Fosc/12(12分頻)1:Fosc/1(1T模式,不分頻,12倍于傳統(tǒng)速度)#defineT1x12 //1時(shí)鐘控制,0:Fosc/12(12分頻)1:Fosc/1(1T模式,不分頻,12倍于傳統(tǒng)速度)#define //0的時(shí)鐘控制,0:Fosc/12(分頻1:Fosc/2(2分頻,,6倍于傳統(tǒng)速度#defineBRTR 波特率發(fā)生器0:停止獨(dú)立波特率發(fā)生器#defineS2SMOD //2波特率倍速位,12的波1倍#defineBRTx12 12分頻)1:Fosc/1(1T模式,不分頻,12倍于傳統(tǒng)速度)#define //擴(kuò)展RAM禁能位,0:擴(kuò)展有效1:禁用擴(kuò)展#define //1的波特率發(fā)生器選擇位,0:1獨(dú)立波特率發(fā)生器(2只能夠使用獨(dú)立波特率發(fā)生器 =//輔助寄存器//--初始值x00000x0//將口到P4 //將 口到 //將串口 到P4#define // 結(jié)果調(diào) 1:{ADC_RES[----,--#define //DPTR0/DPTR1選擇位,0:DPTR0 =//I/O端口 //位描述 //初始值 sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口 =11//I/O端口 //位描述 初始值 11sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口=//ADC7=//ADC6=//ADC5=//ADC4=//ADC3=//ADC2=//ADC1=//ADC0sbit=//SPI總線的時(shí)鐘sbit=sbit=sbit=sbit //比較/捕獲 1外部引sbit //比較/捕獲 0外部引sbitECI 大值為Fosc/2)sbit //2sbit //2sbit //BRT =端口//位描述 //初始值 sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口 =11//I/O端口 //位描述 初始值 1sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbitsbit==//I/O口//I/O口sbit=//1sbit=//1sbit=//0sbit=//1sbit=//0sbit=//1sbit=//外部數(shù)據(jù)器的寫信sbit=sbit=//0sbit=//1 =11//I/O端口 //位描述 初始值 11sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//復(fù)位腳,sbit=//sbit=sbit=sbit=//SPI總線的主入從出sbit=//SPI總線的從機(jī)選擇sbit=//比較/捕獲/1外部引sbit=//比較/捕獲/0外部引sbit=//比較/捕獲/模塊的外部時(shí)鐘輸入腳(大值為sbit=//2sbit=//2=//I/O端口 位描述----//初始值=xxxx,1111 sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口sbit=//I/O口=口11初始值00 =口10初始值00 =口01初始值00 =口00//初始值 =口21初始值00 =口20初始值00 =口31初始值00 =口30初始值00 =口41初始值00 =口40初始值00 =口51初始值xx =口50初始值xx //PxM100011011 //P1口模擬功能控制位 //位描 //初始值 #defineP17ASF 0x80 //P1.7口為ADC輸入腳#defineP16ASF 0x40 //P1.7口為ADC輸入腳#defineP15ASF 0x20 //P1.7口為ADC輸入腳#defineP14ASF 0x10 //P1.7口為ADC輸入腳#defineP13ASF 0x08 //P1.7口為ADC輸入腳#defineP12ASF 0x04 //P1.7口為ADC輸入腳#defineP11ASF #define //P1.7口為ADC輸入 //P4口的功能開 ALE_P4.5NA_P4.4 //初始值 00xxxx#defineP46EN#define//EA0:LVD1://傳統(tǒng)的ALE0:仍為ALE1:為#define//傳統(tǒng)的PSEN腳0:無任何功能1:為 =//中斷使能寄存器 // 初始值00 sbit=//sbi=sbit=//ADCsbit=sbit=//1sbit=//1sbit=//0sbit=//0=中斷使能寄存器 位描述------//初始值 xxxx00#define//SPI中斷使能#define//2#define0//外部中斷0中斷號,地址為#defineT0_INTNO //定時(shí)器0中斷號, 地址為000BH#defineX1_INTNO //外部中斷1中斷號, #defineT1_INTNO //定時(shí)器1中斷號, 地址為001BH#defineUART_INTNO 地址為0023H#defineADC_INTNO 5 //ADC中斷號, 地址為002BH#defineLVD_INTNO //LVD中斷號, 地址為0033H#defineUART2_INTNO8 //串口2中斷號, 地址為0043H#defineSPI_INTNO //SPI中斷號, 地址為004BH //中斷優(yōu)先級寄存器2 //位描 //初始值=xxxx,xx00 #define //SPI中斷優(yōu)先級控制低#define //2 //中斷優(yōu)先級寄存器2Bit7 //位描 //初始值 #define #define //2 //中斷優(yōu)先級寄存器Bit7 //位描 //初始值 #defi //PCA中斷優(yōu)先級控#define #definePADCH //ADC中斷優(yōu)先級控制#definePSH #definePT1H 0x08 //定時(shí)器1中斷優(yōu)先級控制#definePX1H //外部中斷1中斷優(yōu)先級控制#definePT0H 0x02 //定時(shí)器0中斷優(yōu)先級控制#definePX0H //外部中斷0中斷優(yōu)先級控制 //中斷優(yōu)先級寄存器 //初始值 sbit=//PCAsbit=sbit=//ADCsbit=//sbit=//1sbit=//1sbit=//0sbit=//0 //定時(shí)器0/1控制寄存器 //位描述 //初始值 sbit //1溢出標(biāo)志,1,sbitTR1 =TCON^6; //1的啟動(dòng)控制位,1:0:停sbit //0溢出標(biāo)志,1,sbitTR0 =TCON^4; //0的啟動(dòng)控制位,1:0:停sbitIE1 =TCON^3; //外部中斷1的中斷請求位,1,可由軟00sbitIT1 =TCON^2; //1的觸發(fā)類型,0:低電平觸發(fā)外部中斷1:下降沿觸發(fā)外部中斷sbitIE0 =TCON^1; //外部中斷0的中斷請求位,1,可由軟00sbitIT0 =TCON^0; //0的觸發(fā)類型,0:低電平觸發(fā)外部中斷1:下降沿觸發(fā)外部中斷=//0/1//初始值00 #defineGATE1 //定時(shí)器1啟動(dòng)控制位,0:TR1為1時(shí)啟動(dòng)定時(shí)11:TR11且INT11#defineC_T1 部時(shí)鐘)1:計(jì)數(shù)器(時(shí)鐘源為T1引腳的外部時(shí)鐘)#define//10:13#define//11:16#define//12:8#define//13:1#define//定時(shí)器1啟動(dòng)控制位,0:TR0為111:TR01且INT0#defineC_T0 部時(shí)鐘)1:計(jì)數(shù)器(時(shí)鐘源為T0引腳的外部時(shí)鐘)#defineT0_M0 //定時(shí)器0操作模式0:13位定時(shí)器#defineT0_M1 //定時(shí)器0操作模式1:16位定時(shí)器#defineT0_M2 //定時(shí)器0操作模式2:8位自動(dòng)重載定時(shí)器#defineT0_M3 //03:TL0TH0為兩組獨(dú)8位定時(shí)器 =0x8a; //定時(shí)器0的低8位計(jì)數(shù)值Bit7 //初始值 = //定時(shí)器1的低8位計(jì)數(shù)值 //初始值 =//定時(shí)器0的高8 初始值000000 =//定時(shí)器1的高8 初始值000000 //串口控制寄存器 //位描述 //初始值 sbitFE =SCON^7;//幀錯(cuò)誤檢測位,當(dāng)串口模塊在接收數(shù)據(jù)時(shí)沒有檢測到正確的停止位時(shí),FE被硬件置1,需要由軟件來清0(當(dāng)SMOD0為1時(shí),FEsbit=//sbit=//SM0//0:移位寄存器0/1:8位可變特率1/0:9位固定波特率1/1:9sbit=//sbit=//sbit=//9sbit=//9sbit=//sbit=// =串口接收/發(fā)送數(shù)據(jù) //初始值=xxxx,xxxx =//串口2 //位描述 0000初始值 00#defineS2SM0#defineS2SM1//2//SM0//0:移位寄存0/1:8特率1/0:9位固定波特率1/1:9#defineS2SM2#defineS2REN#defineS2TB8#defineS2RB8#defineS2TI#defineS2RI////2//9//9//// x//串口2接收/ //初始值=xxxx,xxxx xx=//串口設(shè)備從地址寄存器初始值00 =串口設(shè)備從地址位初始值00000000=//獨(dú)立波特率發(fā)生器重載值 //初始值 00000 //ADC位描述SPEED1SPEED0ADC_FLAGADC_START初始值00 #defineADC_POWER //ADC模塊電源控制位#defineADC_SPEEDLL0x00 //每次轉(zhuǎn)換需要420個(gè)時(shí)鐘周期#defineADC_SPEEDL //每次轉(zhuǎn)換需要280個(gè)時(shí)鐘周期#defineADC_SPEEDH //每次轉(zhuǎn)換需要140個(gè)時(shí)鐘周期#defineADC_SPEEDHH0x60 //每次轉(zhuǎn)換需要70個(gè)時(shí)鐘周期#defineADC_FLAG //ADC轉(zhuǎn)換完成標(biāo)志#defineADC_START 0x08 //ADC開始轉(zhuǎn)換控制位#defineADC_CHS2 //ADC通道選擇位2#defineADC_CHS1 //ADC通道選擇位1#defineADC_CHS0 //ADC通道選擇位0=//ADC初始值00000000=//ADC初始值00000000 //IAP //初始值 //IAP地址寄存器 //初始值 //IAP 初始值000 000=//IAPxxxx0初始值0xx#define//IAP#define//IAP#defineIAP_PROGRAM //IAP#define //IAP扇區(qū)擦除命令(512字節(jié)xx=xx//IAP命令觸發(fā)寄存器 //初始值=xxxx,xxxx xx#defineIAP_TRIG0#define//IAP//IAP //IAP // CMD_FAIL //初始值 000000#define//IAP#define動(dòng)//軟啟動(dòng)選擇,0:AP1:ISP#define//#define//IAP=//SPI狀態(tài)寄// 初始值11xxxxxx#define //SPI傳輸完成標(biāo)志,SPISPI中斷請求,需要用軟件向此位寫"1"#defineWCOL //SPI寫標(biāo)志,需要用軟件向此位寫"1"來0 //SPI控制寄存器 //初始值 #defineSSIG //SS忽略位,1:由MSTR確定主/0:由SS腳#define //SPI模塊使能#defineDORD //SPI數(shù)據(jù)順序,1:LSB先收/發(fā)最低位)#defineMSTR #defineCPOL //SPI時(shí)鐘極性#defineCPHA 0x04 //SPI相位選擇#defineSPSPEEDHH0x00 #defineSPSPE