具有变螺距螺线型爬行能力的管道机器车

 申报人
鲍静涵 (机械工程学院)
 成果简介
一.项目背景   螺旋形绕缝焊管具有日益广泛的应用。由于焊缝处可能产生裂纹等缺陷,需超声TOFD(Time of Flight Diffraction )检测技术对其进行检测。但对螺旋焊缝实现自动化检测并非易事,因为超声波的发射和接受换能器必须分置于焊缝两侧,而螺旋焊缝的中心线随空间位置的变化而改变;所以须设计机器搭载,并根据螺旋形焊缝中心线的变化而调整收、发换能器的方位。 二.项目内容   本项目研发的具有变螺距螺线型爬行能力管道机器车,为超声TOFD检测技术在不同螺距螺旋形焊缝质量的自动化检测应用奠定必要的技术和设备基础。该机器车采用自行车式双轮运动机构,采用前后分别驱动实现前进或后退的运动;同时,在赋予该小车转弯角度无级在线调节能力的基础上,结合随动机构达到变螺距运动的目的。 三.创新设计   为实现变螺距绕管爬行,须使整机在任意位置实现方向可调,同时须保证吸附稳定,因而采用了类自行车式结构,以步进电机作为舵机、通过大传动比带轮组合进行转向调控。为保证该机器能更自如地吸附和移动,本设计采用了平行于车身行进方向的随动扭转自由度。   本项目的吸附装置采用NdFeB稀土永磁材料制成工字型截面结构。利用单片机开发板以及电机驱动模块进行调试设计,开发出了可以通过电脑上位机有线控制的机器车运动系统。 四.学术价值   本设计作为为螺旋焊缝的超声无损检测的一种新型搭载设备,为相关领域探伤仪器的搭载方式提供了一种新设计思路;同时,创新性地提出了扭转随动自由度设计,实现了整机可靠的柔性吸附。
 申报人微介绍

杨筱钰:爱生活,爱科研,在团队中承担统筹工作,并分管电气控制系统研发及人机交互界面设计,思路严谨;善于利用课堂知识解决实际问题。 刘瑞:爱分析,爱钻研,在团队中负责磁力吸附装置设计工作,充分利用计算机辅助工程分析,通过创造条件、改变条件,将看似无法实现的想法变为可能。 鲍静涵:爱创新,爱机械,在团队中承担机械结构设计及零件加工任务,从一无所有到最终样机成功,努力将团队的灵感转换为切实可行的设计方案。

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评选办法
为充分调动我校学生学术科研积极性,鼓励学生开展跨学科交流与研究,营造浓厚的校园学术氛围,增强学生学术创新意识,提高学生学术科研水平,提升学生学术自信,校学生会、研究生会、博士生会、校学术委员会、党委宣传部、党委学工部、党委研工部、校团委联合举办“启真杯”浙江大学2015年度学生十大学术新成果评选活动......[详细]