球罐超声无损检测机器人系统,负责人：金浩然 参加成员：邵佳浩，方志强，史尧光,目录,题目理解,球罐：球形储油罐； 能够在球面上行走；超声检测：利用超声TOFD原理 来检测焊缝；无损：超声检测本身的无损；爬行机构对球罐的无损；机器人：最终目标是制作一个机构。,设计重点,附着力：垂直角度，曲面； 随动系统：探头始终保持与检测面一定的角度和距离； 机械自锁：断电或者意外情况下，能够自锁； 精度：检测点都是存在严格精度控制的 无损：机械机构对球罐的无损；,目前进度,试验样机：测试附着力和结构的综合力学性能。,目前进度,附着力的测试,自锁装置,棘轮：具有齿形表面或摩擦表面的轮子，由棘爪推动作步进运动。 设计：在机构前进时，主要的自锁靠考步进电机，棘轮结构有部分的自锁作用，能控制机构单方向间歇运动。 在断电时，利用弹簧自行将摩擦片压住磁轮，抱死磁轮让其无法转动。 机构后退时，电磁块通电，将棘爪吸起，自锁装置解除。,随动系统,目的：为了使探头与被探测面的距离保持恒定。 由电磁铁和弹簧结构组成，利用信号控制场效应管或者MOS管之类的开关电路，然后导通电路让电磁铁运作，将弹簧压缩，然后探头弹起，当开关电路关闭时候，弹簧下压，就能将探头压下。,步进电机力矩计算,机器人原先的设计重量3Kg，加上步进电机450g，电路板及随动系统等700g，总重在4Kg左右。机器人轮子直径为52mm，设计采用12V动力矩3Kg的步进电机两台。 可带动最大质量： 其中第一个2倍为齿轮传动比，第二个2倍因为不仅有两部，0.95为步进电机传动效率。,M=3 2 2 2.6 0.95=4.384,双向丝杆,由于探头要根据焊缝的宽度调整位置，而机器人前进方向要沿着焊缝的中线，所以探头移动位置距离相等而方向要相反。 为了解决这个问题，我们考虑用双向丝杆，丝杆的位置精度高，双向丝杆还能实现探头的同步移动，是较理想的选择。,目前进度,改进后的自动型机器人设计,改进点：增加了步进电机，丝杆结构，以及机械自锁装置,下阶段任务,完善细节功能的结构设计 增设编码器，让开环结构变成闭环结构； 增设弧度可变的横梁，适应球面； 对电路以及控制系统的设计； 采用单片机做控制系统的电路板设计； 步进电机控制的编程； 调试机械结构整体的稳定性和平衡能力； 模拟铁质球面工作测量。,Thank You !,