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| 1 | 管道机器人在弯道处通过性的研究显示文摘提出了一种描述管道机器人弯道通过性的数学模型 ,该模型由一组组合约束构成 .通过对约束方程的分析讨论 ,得出了规律性的结论 .管道机器人在弯道处的姿态、单元体的几何尺寸、行走轮结构形式对其通过性都有不同程度的影响 .所提出数学模型是管道机器人弯道自主行走控制策略设计和相应结构设计的理论基础 . | 许冯平 邓宗全 | 2004 | 机器人2004，26，2： | 44 |
| 2 | 机械自适应管道机器人的机构原理与仿真分析显示文摘针对轮式管道机器人在遇到弯管或不规则管时会发生运动干涉的问题,提出将三轴差动轮系引入管道机器人驱动系统中,使轮式管道机器人具有对管道环境的自动适应性能,并对机械自适应管道机器人的机械结构进行了设计与研究.同时,对管道机器人进行了三维建模及运动仿真分析,验证了应用三轴差动轮系的管道机器人具有较强的弯管适应能力及管内运动的稳定性.该机器人具有适应能力强、结构紧凑、驱动效率高、工作可靠及成本低的特点. | 唐德威 梁涛 姜生元 邓宗全 于伟真 | 2008 | 机器人2008，30，1： | 36 |
| 3 | 三轴差速式管道机器人过弯管时的差速特性及拖动力分析显示文摘为解决轮式管道机器人通过弯管时的运动干涉和拖动力下降问题,减小由管道环境约束而引起的传动件磨损,对一种具有机械自适应能力的轮式管道机器人驱动——三轴差速驱动——进行了深入分析和研究.通过对三轴差速机构的受力分析,阐述三轴差速机构实现差速的受力原理;对三轴差速式管道机器人的差速特性及拖动力进行研究,验证采用三轴差速机构的管道机器人具有良好的弯管通过性. | 唐德威 李庆凯 姜生元 邓宗全 | 2010 | 机器人2010，32，1： | 21 |
| 4 | 三轴差动式管道机器人机械自适应驱动技术显示文摘为解决管道内轮式移动机器人通过弯管时的运动干涉问题,减小因滑动摩擦而引起的磨损,提高该类机器人的使用寿命,提出一种具有管道自适应能力的轮式管道机器人驱动技术——三轴差动驱动技术。通过对三轴差动式管道机器人过弯管时内部传动系统的运动关系和力矩传递关系的理论分析及内部功率流向的深入研究,建立三轴差速轮系的力矩传递关系的数学模型,推导传递效率的理论计算公式,并证明该驱动技术驱动效率高,功率体积比大。 | 唐德威 李庆凯 梁涛 姜生元 邓宗全 | 2008 | 机械工程学报2008，44，9： | 19 |
| 5 | 管道机器人三轴差动式驱动单元的设计研究显示文摘设计了由三轴差速机构、管径适应机构组成的管道机器人三轴差动式驱动单元,对驱动单元在直管、弯管的差速特性与力学特性进行了理论分析.三轴差动式驱动单元在直管中运动时差速机构不起作用;在弯管运动时,根据管道拓扑环境实现自主差速,且行走轮运动状态为纯滚动,无寄生功率产生.所设计的管道机器人三轴差动式驱动单元为机械自适应型差动式管道机器人的理论研究奠定了基础. | 张学文 邓宗全 贾亚洲 姜生元 江旭东 | 2008 | 机器人2008，30，1： | 18 |
| 6 | 轮式管道机器人过弯动态特性分析显示文摘为了详细地了解管道机器人过弯时的动态特性,设计了一种全驱动轮式管道机器人。基于坐标转换法,分析了机器人过弯时质心与管道中线的相对距离Δx发生变化对机器人运动特性的影响;基于力学虚功原理,分析了机器人过弯时Δx发生变化对机器人受力情况的影响。通过Adams软件对机器人过弯过程中的运动状态和受力情况进行了仿真,经分析发现管道机器人在过弯过程中,Δx先快速增大后略低速减小,在运动特性方面,随着Δx增大,外驱动轮运动速度随之增大,内驱动轮运动速度则有所减小。当内驱动轮速度达到最低时,外驱动轮与内驱动轮的速度之比会发生小幅度波动;在受力情况方面,随着Δx增大,内、外驱动轮与管壁的接触力随之增加,此仿真模型中,在入弯阶段外驱动轮和内驱动轮与管壁接触力大小之比为1.4,出弯阶段此接触力之比约降为0.9。从平稳性角度来看,与入弯和出弯两个阶段相比,过渡阶段在运动和受力上均相对不稳定,故当机器人过弯时,将Δx的变化纳入运动分析方程有利于获得其更加精确的动态特性。 | 闫宏伟 汪洋 马建强 袁飞 彭方现 李亚杰 | 2018 | 西安交通大学学报2018，52，8： | 18 |
| 7 | 三轴差动式管道机器人驱动单元弯管通过性研究显示文摘为了描述三轴差动式管道机器人驱动单元的弯管通过性,建立了驱动单元在弯管处的运动方程与平衡方程,分析了其在弯管处的差速特性与力学特性。理论分析表明,三轴差动式管道机器人驱动单元在弯管处自主差速,无寄生功率产生,驱动轮能够提供足够的拖动力,具有良好的机械自适应特性。建立的驱动单元运动方程与平衡方程为三轴差动式管道机器人的机械自适应理论奠定了基础。 | 张学文 邓宗全 贾亚洲 姜生元 江旭东 | 2008 | 中国机械工程2008，19，23： | 7 |
| 8 | 三轴差速式管道机器人越障能力分析显示文摘为提高三轴差速式管道机器人在恶劣管道工作环境中的生存能力,提出了一种提高且能计算出管道机器人越障能力的方法。根据轮式管道机器人通过性的具体要求,依据三轴差速理论,建立了越障条件下的管道机器人力学模型,并得到了其约束条件,通过采用全局寻优算法得出了其主要参数最优解,进而得到了管道机器人所能克服的台阶最大高度数值,即越障能力;通过力学分析,得出了三组支撑杆组越障能力相同,即其越障能力具有同一性和对称性。研究结果表明,该方法验证了三轴差速理论的正确性,通过该方法优化后的管道机器人结构参数为以后管道机器人的设计提供了有效的技术数据。 | 殷奇会 孔凡让 | 2012 | 机电工程2012，29，12： | 6 |
| 9 | 基于键合图理论的三轴差速机构的差动特性显示文摘为解决轮式管道机器人通过弯管时产生的运动干涉及传动部件的磨损等问题,将三轴差速机构应用于轮式管道机器人中,三轴差速机构可根据管道对各驱动轮所产生的力矩之间的关系调节其输出转速,实现机器人在弯管中的自主差动运行。将键合图理论应用到三轴差速机构差动特性的分析中,利用绝对速度法建立三轴差速机构的增广键合图模型,并根据一定的规则推导相应的状态方程。针对三轴差速机构三个输出轴的输出不等效现象,由状态方程得出三个输出轴传动路线等效的条件,并进行相应的等效处理。根据建立的状态方程,对三轴差速机构进行不同工况下的仿真计算,计算结果表明三轴差速机构可以根据外作用力的大小关系进行差动输出。 | 唐德威 李庆凯 姜生元 邓宗全 | 2011 | 机械工程学报2011，47，23： | 5 |
| 10 | 三轴差动式管内移动机器人的可靠性分析显示文摘通过对三轴差动式管内移动机器人驱动单元进行可靠性分析,建立了以差速故障为顶事件的故障树,用求解最小径集和割集的方法找出了影响差速器差速故障的原因,用可重构理念改进设计了三轴差速式管道机器人。改进设计的机器人经过计算机仿真验证和样机运行,改善了运动平稳性、环境适应性和驱动特性,提高了机器人在长距离管道中作业的可靠性指标。 | 张学文 姜生元 贾亚洲 江旭东 | 2008 | 吉林大学学报(工学版)2008，38，2： | 5 |
| 11 | 管道机器人三轴差速器性能测控系统显示文摘为了测试新研制机械自适应管道机器人的三轴差速器性能,根据测试要求,设计了基于ARM和FPGA的测试和控制系统。由ARM完成整个系统的控制和数据的存储,而FP-GA完成7路码盘信号的鉴相和计数。介绍了正交脉冲鉴相、FPGA多轴同步计数及其与ARM的接口、数据存储系统等部分的硬件电路设计。与传统的微控制器外扩专用计数芯片相比,ARM+FPGA的方案不但能够减少外围接线的复杂程度,提高系统的可靠性,降低功耗,还能减小控制系统的体积。通过实验验证了所设计的测试和控制系统达到了所设定的测试和控制要求。 | 陈宏钧 鲁思兆 姜生元 张晓华 | 2011 | 控制工程2011，18，1： | 4 |
| 12 | 驱动轮转向可控管道机器人的设计与运动分析显示文摘为了解决机器人在管道内姿态调节困难、避障能力较弱等问题,文章提出一种通过改变驱动轮转向来快速调节在管道内姿态的轮式管道机器人。该机器人可沿着管道作直线运动,也能绕管道中心轴线沿内壁作螺旋运动和回转运动,同时具有避障能力。通过建立机器人驱动轮转向过程的位姿模型,分析了弹簧以及管道内壁对机器人的正压力的变化过程;建立管道机器人驱动轮转向时的运动学模型,并进行了仿真分析。仿真结果表明了该管道机器人的有效性和实用性。 | 陈还 翟华 陈梁玉 赵坤民 | 2018 | 合肥工业大学学报(自然科学版)2018，41，6： | 4 |
| 13 | 三轴差动式管道机器人驱动单元自适应特性实验研究显示文摘为验证三轴差动式管道机器人驱动单元机械自适应特性,深层解析三轴差动式驱动单元的机构传动原理,研制了包含三轴差动驱动单元、模拟运行环境、性能测试系统在内的机器人自适应特性实验系统.以定量评价三轴差动驱动单元特性为目标,建立了性能指标评价集,客观评价了新型三轴差动驱动单元的性能.实验研究表明,三轴差动式管道机器人驱动单元对管道环境的几何约束的各种变化具有良好的机械自适应特性. | 高兴华 姜生元 任立敏 江旭东 陈刚 罗荣能 | 2010 | 机器人2010，32，3： | 4 |
| 14 | 超稠油环境下管道内修复机器人流场分析显示文摘利用Fluent对管道内修复机器人周围流场情况进行了仿真分析,在此基础上模拟了在不同粘度的超稠油环境下,超稠油流体对机器人周围速度场的影响,并且对产生影响的部件进行改进;利用Ansys后处理进行面积分计算,讨论了不同粘度的超稠油对机器人表面产生的压力和粘性力的影响,得出超稠油环境中粘性力也作为推力的形式存在,分析了不同压差情况下机器人运动状态。 | 张翔宇 包瑞新 陈保东 张辉 李慧清 | 2020 | 机械科学与技术2020，39，12： | 3 |
| 15 | 管道内径在线检测机器人的结构设计显示文摘针对现有接触式管道内径测量机器人对长距离管道内径进行连续测量的不足,对一种非接触式管道内径在线检测机器人的机械结构进行了设计与研究。分析了机器人的越障能力及弯道处可能产生的运动干涉问题,进行了三维建模与运动仿真,验证了该机器人在管道内运动的稳定性、管道变径的自适应性及障碍与弯道的通过性。该机器人的最大优点是本体可以实现无缆、无自备动力源、利用无压重力水流驱动,实现对管道内径进行长距离在线测量。 | 唐德威 宗德祥 邓宗全 张涛 | 2005 | 林业机械与木工设备2005，33，2： | 3 |
| 16 | 四轮管道机器人的通过性能研究显示文摘针对市政管道的几何特点,以四轮管道机器人在弯道处的数学模型为基础,设计了四轮管道机器人.利用ADAMS软件对机器人进行了弯道通过性能分析,并绘制出了机器人运动的轨迹曲线.仿真分析结果表明,在满足数学模型的情况下,四轮管道机器人能顺利通过弯道,证明了设计的合理性.其中,过渡阶段轨迹曲线上的20mm微小跳动分析也为机器人的驱动控制研究提供了依据. | 孙丹 韩继光 王殿君 刘进福 张传艳 | 2011 | 徐州师范大学学报(自然科学版)2011，29，4： | 2 |
| 17 | 管内检测机器人在弯管处的通过性能研究显示文摘对管内检测机器人在弯管处的通过性问题进行了研究。从空间几何体应满足的几何关系和力学平衡两方面条件出发,对单节机器人在弯管内的运动作了分析,建立了机器人通过弯管的数学模型,并研究了模型的计算方法。通过算例计算,得出了单节机器人的运动轨迹和各运动轮上的弹簧伸缩量,并根据机器人在弯管内的尺寸限制,求得了机器人通过弯管的最大直径。算例证明了本模型得到的机器人运动轨迹平滑,解决了已有模型得到的轨迹存在间断点的问题,为机器人尺寸设计和后续研究提供了理论基础。 | 孟浩龙 王菊芬 | 2008 | 中国机械工程2008，19，13： | 2 |
| 18 | 三轴差动轮系下的管道机器人机械构造设计与探究显示文摘针对现有的机器人在遇到弯管或不规则管道时产生运动干涉的状况,提出一种三轴差动轮系下的管道机器人机械构造设计,使管道机器人满足管道内环境的自适应状态。实验分析表明,三轴差动轮系下的管道机器人能够灵活完成弯管运动,稳定性好,机械结构严密,具有较强的稳定性。 | 沈豪 | 2017 | 机电信息2017，，15： | 1 |
| 19 | 基于ARM的新型管道机器人性能测试控制系统的研制显示文摘本文针对机械自适应三轴差速管道机器人样机性能测试要求,设计了其性能测试控制系统,该系统采用高性能的ARM处理器,实现了机械多轴码盘同步计数、多路模拟量同步采样、实时数据记录及与上位机通讯数据处理功能,满足了整体的可靠性、精确性、实时性、稳定性等各方面的要求。 | 高兴华 卢杰 姜生元 李建永 | 2009 | 制造业自动化2009，31，11： | 1 |
| 20 | 三轴差动式管道机器人机械自适应驱动特性离线分析系统的研制显示文摘为了定量评价三轴差动式管道机器人的机械自适应特性,开发了一套离线分析系统.该系统能够实时采集并记录驱动单元的三组驱动轮及校验轮的速度、机器人负载、驱动电机的电流与电压等数据,计算出机器人的驱动效率、自适应精度、差速特性等评价指标. | 张其久 姜生元 高兴华 陈刚 | 2009 | 北华大学学报(自然科学版)2009，10，3： | 0 |
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