管道机器人弯管运动转体原因分析

李庆凯; 唐德威; 姜生元; 邓宗全

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管道机器人弯管运动转体原因分析

更新时间：2025-07-09

- 管道机器人弯管运动转体原因分析
- Body-Twist of Pipeline Robot in Elbow
- 西安交通大学学报 2011年45卷第10期页码：19-23+29
- 作者机构：
  
  哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室,哈尔滨,150001
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  : 2011-03-14. 作者简介: 李庆凯(1983-),男,博士生;唐德威(联系人),男,教授,博士生导师. 基金项目: 国家“863计划”资助项目(2006AA04Z236);机器人技术与系统国家重点实验室自主研究课题资助项目(SKLRS200802C);高等学校学科创新引智计划资助项目(B07018)
- DOI：
  中图分类号： TP24
- 网络首发：2011-10-10，
  
  纸质出版：2011
- 稿件说明：
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李庆凯, 唐德威, 姜生元, 等. 管道机器人弯管运动转体原因分析[J]. 西安交通大学学报, 2011,45(10):19-23+29.

Body-Twist of Pipeline Robot in Elbow[J]. 2011, 45(10): 19-23+29.
李庆凯, 唐德威, 姜生元, 等. 管道机器人弯管运动转体原因分析[J]. 西安交通大学学报, 2011,45(10):19-23+29. DOI：

Body-Twist of Pipeline Robot in Elbow[J]. 2011, 45(10): 19-23+29. DOI：

摘要

为避免管道机器人弯管内运行时发生转体现象而影响管内任务的执行

对机器人转体的原因进行了深入研究.以建立的管道机器人弯管运行的位姿模型为基础

对机器人的受力状况进行了分析

建立了机器人过弯时的转体力矩模型.通过对转体力矩的分析

揭示了管道机器人弯管运行时发生转体的根本原因

并指出了管道机器人弯管运行的最佳姿态角.理论计算表明:当机器人以最佳姿态角运行时

机器人转体力矩几乎为0

不发生转体; 当机器人以其他姿态角运行时

将出现一个不为0的转体力矩

该力矩使机器人向平衡姿态角方向转体

直至机器人姿态稳定为止.在实际应用时

使机器人在平衡姿态角运行为最佳.仿真结果与理论计算基本一致

该研究为人弯管内的姿态稳定运行提供了一定的理论依据.

Abstract

To avoid body-twist affecting the task execution

the mechanism of body-twist when the robot moved in elbow was investigated. Following the pose model of the robot in elbow

the mechanical status of the robot was analyzed

the model of the body-twist torque was established

the essentiality of body-twist was revealed

and the best posture angle of the robot moving in elbow was indicated. The theoretical evaluation shows that the body-twist torque almost disappears and the body-twist afterwards is removed when the robot moving at the best posture angle. While the robot moves at the other posture angle

a nonzero body-twist torque appears which compels the robot to rotate to the balanced posture angle until the robot posture gets stable. The simulation results coincide well with the theoretical analysis.

关键词

Keywords

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