基于偏角变化的管道机器人弯管过渡速度控制策略

本文主要探讨了平行四杆联动式管道机器人的弯管过渡阶段速度控制问题，这一技术对于提高管道机器人在复杂环境中的工作效率和通过能力具有重要意义。作者针对平行四杆机构的特点，首先通过深入分析机器人在弯管过程中的运动状态，构建了一个描述机器人在弯管过渡阶段位姿的数学模型。这个模型能够精确计算出机器人各驱动轮的轮心位置以及驱动轮与管壁接触点的坐标，这对于理解机器人动作的关键点至关重要。 在建立了位姿模型的基础上，论文进一步探讨了无干涉条件下的驱动轮运行速度与其驱动转速之间的关系。通过这种关系，作者推导出了一个基于弯管偏角变化的速度控制模型。这个模型的核心思想是，通过调整驱动轮的转速来实时响应机器人弯管时的动态变化，确保其在弯管过程中平稳过渡，避免因速度不匹配导致的机械干涉或操作不稳定。 为了验证这个速度控制模型的有效性，论文进行了仿真研究。仿真结果与理论计算高度吻合，这证实了该控制策略的准确性。这一成果对于设计和优化管道机器人的弯管性能具有实际应用价值，可以提升机器人的灵活性和工作效率，对于自动化管道维修、检测等领域的工程项目具有重要的指导意义。 总结来说，本研究不仅提供了平行四杆联动式管道机器人弯管过渡阶段的速度控制策略，还展示了如何通过精确的位姿模型和数学建模方法来解决实际工程问题。这对于推动管道机器人技术的发展，特别是在处理复杂弯曲路径时的操作性能提升，具有不可忽视的贡献。