管道机器人差速转向控制研究

朱彦昭，陈锐鸿 ＊，程 庚，麦立宁

（1.华南理工大学 广州学院机器人工程学院，广州 510800；2.东风日产发动机有限公司，广州 510800）

0 引言

管道是当前工厂及市政排污及排气的重要通道[1]，它的定期保养及维修是工厂及市政部门的日常工作，管道处在密封的环境中，管道内部情况未知，当前的保养只能采取定期维护的方式，清除通风管里面的铁屑等杂物，为减少维护作业的频率，延长保养的周期，开发管道机器人进行巡检和小范围作业维护是企业的迫切需求，保养价格昂贵而且影响生产进度,需要耗费大量的人力物力[2]。管道机器人当前主要的移动方式有履带式、轮式、蠕动式、螺旋式、足腿式，活塞式[3]，由于通风管里面的工况较为复杂，需要具有较强的越障能力，具备较大的承重能力，当前市面上机器人由于多数运用于市政排水管道，对于通风管的工况不太适应[4]。本课题开发基于双无刷电机控制的管道机器人，以东风日产发动机公司通风管道的巡检需求为出发点，开发出能够在风管巡检并完成物品夹取、污垢清除、视觉图像传输等功能的管道机器人，同时机器人可快速加装其他的机械手，使它可以代替工人完成各种危险的管内作业，对于风管巡检机器人，其管道内部的转向控制是研究的主要难题，本文重点研究该机器人在风管中的精确控制方法，开发具备工程应用的控制系统。

1 管道机器人设计

1.1 管道机器人结构简介

管道机器人（Pipe-Robot，PR）是由车体，电机驱动模块，动力传递模块,以及多辅助模块组成，整体密封所需要的配件组成[5]。……