水下船体表面清刷机器人移动机构的研究 被引量：7

1

作者 袁夫彩 孟庆鑫 王立权 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2004年第2期127-130,共4页

为了实现机器人在水下船体表面上可靠吸附和灵活运动的功能,开展了水下船体表面清刷机器人移动机构的研究.介绍了水下船体表面移动机构的基本组成、工作原理和方案选择,对该移动机构进行了运动学建模,确定了运动学参数.分别在空气和海... 为了实现机器人在水下船体表面上可靠吸附和灵活运动的功能,开展了水下船体表面清刷机器人移动机构的研究.介绍了水下船体表面移动机构的基本组成、工作原理和方案选择,对该移动机构进行了运动学建模,确定了运动学参数.分别在空气和海水介质中,对该移动机构进行了力学分析,确定了所需的磁吸附力.按照实际的需要,根据磁轮的吸附力,选择了永磁材料,设计了磁轮的结构参数.轮与机架采用弹性元件联接,使得移动机构具有被动柔顺的功能.由于磁轮外表面外套花纹橡胶环,增大了摩擦系数,保护易脆的磁环,使得该机构转弯灵活、不易打滑和吸附可靠.通过实验分析可知,该移动机构不仅适于水下船体表面上的运动,也适于水上船体表面上的运动. 展开更多

关键词 机器人 移动机构 磁轮 运动学建模 力学分析

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磁力轮式塑料大棚清洗装置的设计与试验 被引量：7

2

作者 何培祥 汪洋 +1 位作者 何家成 梁永江 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第21期102-108,共7页

针对塑料大棚清洗困难的问题,设计了一种磁力轮式塑料大棚清洗装置。该装置主要由磁力轮式行走机构和毛刷清洗机构组成,其核心部件分别为磁力轮、行走电机、毛刷和清洗电机。工作时,由行走电机驱动磁力轮靠磁力吸附在大棚钢制骨架上行走... 针对塑料大棚清洗困难的问题,设计了一种磁力轮式塑料大棚清洗装置。该装置主要由磁力轮式行走机构和毛刷清洗机构组成,其核心部件分别为磁力轮、行走电机、毛刷和清洗电机。工作时,由行走电机驱动磁力轮靠磁力吸附在大棚钢制骨架上行走,并由清洗电机驱动毛刷进行清洗工作。该装置适用于骨架间距1 m的拱形钢架塑料大棚,对大棚跨度和脊高无特殊要求。试验结果与分析表明,在纯自来水和洗涤液条件下,大棚透光率分别从清洗前最低的50.9%和49.0%提高至清洗后最高的88.4%和88.9%,最佳清洗流量分别为1.0和1.2 L/min;磁力轮行走机构最小驱动力69 N,满足行走要求;清洗装置平均工作效率6.6 m2/min;大棚倾角变化时,透光率整体平均提高46.7%,使用效果良好。该研究解决了塑料大棚清洗难题,延长了大棚使用寿命,增加了大棚维护安全性。 展开更多

关键词 温室 机械化 设计 磁力轮 塑料大棚 清洗装置 透光率 驱动力

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防腐爬壁机器人磁轮特性研究及仿真分析

3

作者 付生洪 《广州化工》 CAS 2023年第10期112-116,共5页

为了降低石油天然气储罐检测难度并提高储罐检查和除锈作业的自动化程度,本研究设计了一种基于Halbach阵列的永磁吸附式爬壁机器人。通过使用Maxwell软件进行径向充磁和Halbach阵列磁轮的吸附力模拟分析,发现Halbach阵列的磁轮具有稳定... 为了降低石油天然气储罐检测难度并提高储罐检查和除锈作业的自动化程度,本研究设计了一种基于Halbach阵列的永磁吸附式爬壁机器人。通过使用Maxwell软件进行径向充磁和Halbach阵列磁轮的吸附力模拟分析,发现Halbach阵列的磁轮具有稳定性强、过渡平稳的特点。本研究结果为机器人样机的制作奠定了良好的理论基础,将大大降低石油天然气储罐检测的难度,并提高储罐检查和除锈作业的自动化程度。 展开更多

关键词 爬壁机器人 磁轮 运动仿真

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球罐焊接机器人行走机构的磁轮研制 被引量：3

4

作者 薛龙 姚斌 李明利 《新技术新工艺》 北大核心 2002年第9期11-12,共2页

介绍了焊接机器人行走机构的磁轮设计方案选择、设计要求、安装工艺和设计原理。该机构克服了导轨式焊接机器人的缺点 ,可以实现无导轨焊接的全位置行走。

关键词 球罐 焊接机器人 行走机构 磁轮 研制

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电梯导轨垂直度检测机器人磁轮机构设计

5

作者 刘旭 刘志东 +1 位作者 程秋平 戴士杰 《河北工业大学学报》 CAS 北大核心 2010年第6期32-36,共5页

为了解决电梯导轨垂直度测量的自动化,设计了电梯导轨垂直度检测机器人.其磁吸附方式的选择是设备检测到准确数据的前提.NdFeB强磁材料的出现为能够提供强吸附力奠定了基础.以该强磁材料为质地的磁轮吸附方式较好地解决了吸附问题.其中... 为了解决电梯导轨垂直度测量的自动化,设计了电梯导轨垂直度检测机器人.其磁吸附方式的选择是设备检测到准确数据的前提.NdFeB强磁材料的出现为能够提供强吸附力奠定了基础.以该强磁材料为质地的磁轮吸附方式较好地解决了吸附问题.其中导向轮与顶磁轮磁路及结构采用理论分析及优化设计,通过实验表明该磁轮机构能够适应各种恶劣工况. 展开更多

关键词 电梯导轨 磁吸附方式 Ndfeb强磁材料 磁轮 磁路

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磁轮切割机车体运动控制原理

6

作者 张爱华 朱亮 崔凤德 《甘肃工业大学学报》 1998年第3期85-87,共3页

分析了磁轮切割机车体的运动机理，并建立了相应的数学模型．此模型可采用定时插补法处理，以协调控制两轮行走，便于实现现场自动切割．

关键词 运动学 控制 载体 磁轮 切割机车体

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一种无尘自动黑板擦的设计

7

作者 刘海斌 《装备制造技术》 2021年第4期172-173,199,共3页

无尘自动黑板擦是由黑板、清扫装置和牵引车装置组成,在黑板的正面放置清扫装置,黑板的背面放置牵引车装置,牵引装置利用磁力带动清扫装置沿着预设的轨道移动,清扫装置在移动的过程将黑板上的粉笔迹清扫并将粉灰吸附到装置内过滤,不会... 无尘自动黑板擦是由黑板、清扫装置和牵引车装置组成,在黑板的正面放置清扫装置,黑板的背面放置牵引车装置,牵引装置利用磁力带动清扫装置沿着预设的轨道移动,清扫装置在移动的过程将黑板上的粉笔迹清扫并将粉灰吸附到装置内过滤,不会产生大量粉尘,擦拭过程清洁环保。 展开更多

关键词 黑板擦 粉尘 牵引车 磁性轮子

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锅炉炉膛水冷壁检测机器人产品设计

8

作者 李晓东 曹建军 +3 位作者 王振 麦雷 徐光平 薛山 《中国高新科技》 2024年第6期64-66,共3页

文章阐述了锅炉炉膛水冷壁检测机器人产品设计方案,分别从产品用途、规格、主要性能参数、结构方案和功能特点,以及机器人系统架构等方面进行了详细的介绍与说明,并对产品核心的设计计算和机器人磁吸力、运动学、动力学等仿真进行分析... 文章阐述了锅炉炉膛水冷壁检测机器人产品设计方案,分别从产品用途、规格、主要性能参数、结构方案和功能特点,以及机器人系统架构等方面进行了详细的介绍与说明,并对产品核心的设计计算和机器人磁吸力、运动学、动力学等仿真进行分析与阐述。结果表明,基于企业标准研制开发的锅炉水冷壁检测机器人产品完全满足锅炉炉膛水冷壁爬壁类检测机器人的功能需求和现场应用要求,是经过严谨的产品开发设计与现场实际应用检验通过的最新一代的检测机器人产品。 展开更多

关键词 锅炉炉膛 水冷壁 检测机器人 磁轮 磁力 产品设计

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自动扫查爬壁机器人结构及控制系统研究 被引量：2

9

作者 徐芸 刘宝生 赵锡芳 《组合机床与自动化加工技术》 2005年第4期50-52,共3页

针对检测在役化工容器筒壁对接环焊的危害性缺陷,设计了一种基于超声串列法扫查法的新型爬壁机器人,着重介绍其机械结构及控制系统。这种机器人采用磁轮吸附和轮式行走,利用磁带导航,光纤传感器检测,具有结构紧凑,导航性能好,控制精度... 针对检测在役化工容器筒壁对接环焊的危害性缺陷,设计了一种基于超声串列法扫查法的新型爬壁机器人,着重介绍其机械结构及控制系统。这种机器人采用磁轮吸附和轮式行走,利用磁带导航,光纤传感器检测,具有结构紧凑,导航性能好,控制精度高等特点,有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 超声自动串列扫查 磁轮 爬壁机器人

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永磁磁轮磁悬浮力的解析与数值方法研究 被引量：2

10

作者 秦伟 范瑜 朱熙 《微计算机信息》 2010年第13期218-219,204,共3页

本文建立了永磁磁轮悬浮机构的涡流解析方程,利用分离变量法得出了方程的解析,进而得到电磁悬浮力的解析解。基于ANSOFT公司的Maxwell 3D建立其有限元模型,并对其求解分析得出了磁轮电磁部分的磁场分布和电磁损耗,电磁悬浮力等分析结果... 本文建立了永磁磁轮悬浮机构的涡流解析方程,利用分离变量法得出了方程的解析,进而得到电磁悬浮力的解析解。基于ANSOFT公司的Maxwell 3D建立其有限元模型,并对其求解分析得出了磁轮电磁部分的磁场分布和电磁损耗,电磁悬浮力等分析结果,即得到磁轮悬浮电磁部分的数值解。比较数值和解析解得出的悬浮力可知:两种方法的计算结果是一致的,验证了解析模型的正确性。 展开更多

关键词 永磁体 磁轮 有限元 ANSOFT

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二灰稳定磁化轮道路基层在迁安市的推广应用

11

作者 黄文强 《山西建筑》 2009年第8期286-287,共2页

通过对二灰稳定磁化轮和二灰稳定碎石配合比设计中强度的比较以及用二灰稳定磁化轮做道路基层的试验,分析了二灰稳定磁化轮道路基层的经济效益和社会效益,阐述了磁化轮在工程建设中广阔的应用前景。

关键词 道路基层 粉煤灰 磁化轮 效益 应用前景

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磁化轮在工程建设中的应用

12

作者 王龙 《山西建筑》 2010年第28期152-153,共2页

介绍了二灰稳定磁化轮、水泥稳定磁化轮在道路基层中的应用,通过其与二灰稳定碎石、水泥稳定碎石实际应用情况的比较,证实了磁化轮在道路工程建设中的广阔应用前景。

关键词 道路基层 磁化轮 效益 应用前景

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船体表面清洗机器人磁吸附机构的优化设计 被引量：12

13

作者 孙涛 姜哲 +3 位作者 罗高生 王彪 罗瑞龙 冯玮 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2021年第5期145-153,共9页

为提升永磁轮的磁吸附效率,以用于为船体表面清洗机器人提供吸附性能的永磁轮为研究对象,提出一种改进的径向充磁磁路。通过静力学分析获得永磁轮所需最小吸附力,分别针对3种磁路形式开展有限元仿真分析,结果表明,与传统的磁路相比,改... 为提升永磁轮的磁吸附效率,以用于为船体表面清洗机器人提供吸附性能的永磁轮为研究对象,提出一种改进的径向充磁磁路。通过静力学分析获得永磁轮所需最小吸附力,分别针对3种磁路形式开展有限元仿真分析,结果表明,与传统的磁路相比,改进的磁路设计能明显地提高永磁轮的吸附力。在此基础上,开展永磁轮主要尺度的敏感性分析,确定该永磁轮模型结构尺寸,磁铁的厚度为20 mm,导磁铁的宽度为6mm,为船舶清洗机器人总体设计打下基础。研究成果对船舶爬壁清洗机器人、检测机器人、储罐检测机器人和核电站检测机器人等同类机器人的开发具有借鉴意义。 展开更多

关键词 船体表面清洗机器人 永磁轮 磁力有限元分析 径向充磁磁路 敏感性分析

原文传递

基于Halbach阵列爬壁机器人永磁轮吸附单元的设计与优化 被引量：10

14

作者 潘柏松 张晋 +1 位作者 魏凯 叶宇峰 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2015年第4期393-397,F0004,共6页

针对爬壁机器人的工作环境和要求,基于Halbach阵列理论提出了新型磁轮吸附单元的拓扑结构.通过有限元仿真研究了磁轮轭铁厚度、极对数、轴向和周向磁化单元比例等若干因素对吸附力的影响.设计了两组实验,分别测试磁轮吸附力周向变化状... 针对爬壁机器人的工作环境和要求,基于Halbach阵列理论提出了新型磁轮吸附单元的拓扑结构.通过有限元仿真研究了磁轮轭铁厚度、极对数、轴向和周向磁化单元比例等若干因素对吸附力的影响.设计了两组实验,分别测试磁轮吸附力周向变化状况和空气隙对磁轮吸附的影响.在验证分析结果准确性的基础上,基于多岛遗传优化算法对磁轮结构参数进行了全局优化分析.结果表明:优化后的磁轮吸附力与磁轮重量比与优化前相比提高了近2倍,极大地提高了磁能利用率. 展开更多

关键词 环形Halbach阵列 永磁轮 遗传优化

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环形Halbach永磁轮新型充磁设计及磁力特性研究

15

作者 陈怡浩 梁乐 +1 位作者 刘新 邓自刚 《机车电传动》 2024年第4期107-117,共11页

径向永磁轮具有“悬浮‒推进”一体化的独特优势,但是由于永磁轮存在非气隙侧漏磁现象,使得永磁轮利用率较低,需要进一步提高悬浮承载能力。鉴于此,文章提出了一种新型永磁轮充磁方案,能在相同永磁轮质量的条件下,有效提高悬浮驱动能力... 径向永磁轮具有“悬浮‒推进”一体化的独特优势,但是由于永磁轮存在非气隙侧漏磁现象,使得永磁轮利用率较低,需要进一步提高悬浮承载能力。鉴于此,文章提出了一种新型永磁轮充磁方案,能在相同永磁轮质量的条件下,有效提高悬浮驱动能力。文章提出在相邻永磁体之间插入斜向磁化的永磁体和径向充磁永磁体等分的永磁轮结构,阐述分析其基本原理,并搭建了三维有限元模型,以浮重比和驱重比为性能指标,求解各结构的最优尺寸。仿真结果表明,对于插入斜向磁化永磁体的永磁轮结构,其悬浮力提升了14.80%,驱动力提升了14.98%;对于径向充磁永磁体等分的永磁轮结构,其悬浮力提升了9.2%,驱动力提升了7.6%。研究结果表明,在永磁体用量相同的情况下,文章提出的充磁方法能够有效改善系统的悬浮力和驱动力特性,节约了成本,并提升了系统的运行效率,为后续永磁轮结构的优化和磁悬浮车辆的设计提供参考。 展开更多

关键词 永磁轮 HALBACH阵列 充磁结构 永磁轮利用率

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基于斜置环形Halbach永磁轮的磁浮列车“悬浮-导向-推进”一体化方案设计 被引量：1

16

作者 刘新 邓自刚 +3 位作者 梁乐 李凯文 鲁浩 郑珺 《机车电传动》 北大核心 2023年第2期90-96,共7页

基于永磁电动悬浮的原理,将Halbach环形永磁轮和导体板顺时针旋转后倾斜布置,提出一种实现磁浮列车“悬浮-导向-推进”一体化方案。首先,采用ANSYS Maxwell有限元仿真软件对斜置永磁轮的三维力特性进行分析,仿真结果表明:对于单个外径为... 基于永磁电动悬浮的原理,将Halbach环形永磁轮和导体板顺时针旋转后倾斜布置,提出一种实现磁浮列车“悬浮-导向-推进”一体化方案。首先,采用ANSYS Maxwell有限元仿真软件对斜置永磁轮的三维力特性进行分析,仿真结果表明:对于单个外径为200 mm的永磁轮,倾斜角度应不小于60°,从而保证浮重比大于5.5,此时仍可获得310 N的推进力和380 N的导向力。然后,进一步分析了永磁轮三维力随工作气隙、导体板厚度和电导率的变化规律:随着工作气隙变大,三维力均呈下降趋势;随着导体板厚度和电导率的增加,悬浮力和导向力先增加后饱和,驱动力则先增大后减小。基于上述分析结果,给出了新型磁浮列车“悬浮-驱动-推进”一体化的概念模型设计,并对更大直径、宽度的磁轮进行了计算分析,结果表明:直径250 mm永磁轮的磁场利用率最大,磁场利用率和磁轮宽度的变化呈正相关。相关的研究工作是对永磁电动悬浮理论的应用和拓展,能够有效降低磁浮列车系统的建设成本,为“悬浮-导向-推进”一体化的新型磁浮列车设计提供参考。 展开更多

关键词 永磁轮 一体化 磁浮列车 磁轮利用率

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磁轮驱动钢罐道巡检机器人研究 被引量：2

17

作者 封华 李强 陈朋朋 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期183-193,共11页

钢罐道作为矿井提升容器的导向限位装置,其自身表面受损程度、与罐道梁的安装状态以及每段罐道间的位置关系等会直接影响提升容器的安全运行。目前钢罐道的巡检方式仍然为人工巡检,存在安全性差、效率低、漏检率高等问题。为提高立井钢... 钢罐道作为矿井提升容器的导向限位装置,其自身表面受损程度、与罐道梁的安装状态以及每段罐道间的位置关系等会直接影响提升容器的安全运行。目前钢罐道的巡检方式仍然为人工巡检,存在安全性差、效率低、漏检率高等问题。为提高立井钢罐道的巡检效率及安全性,提出了一种新型的磁轮驱动巡检机器人模型,并试制了原型样机。首先,根据立井钢罐道实际巡检工况的功能需求分析,对机器人进行结构设计,并研究了磁轮驱动下的可靠运行条件,进而对磁轮的设计尺寸进行优化;其次,在扩展卡尔曼滤波(EKF)方法的基础上,借助加速度计、陀螺仪和磁传感器(合称MARG传感系统)对所设计的机器人进行了姿态估计,并运用反步法对机器人在罐道面上的高效运行进行了步态规划;最后,通过仿真和试验的方法对所设计的磁轮驱动巡检机器人进行了验证。结果表明:①所提出的姿态估计方法可以实现对机器人当前姿态的准确估计,偏差浮动范围保持在±0.1°内;②所设计的巡检机器人可以实现直线和圆轨迹的快速、准确跟踪,当跟踪时间达到3 s时,局部位置误差趋于稳定并收敛到0;③所设计的巡检机器人能够进行壁面跨越,当左右两侧舵机转速为0.1 m/s,转弯半径为49.5 mm时,可实现0°~90°的转弯,在转弯初始阶段会出现一定的偏差,当偏差达到1 mm左右时趋于稳定。 展开更多

关键词 攀爬机器人 结构设计 罐道巡检 磁轮优化 姿态估计

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上海磁浮列车速度控制系统 被引量：3

18

作者 张辉 《都市快轨交通》 2005年第3期38-39,共2页

根据磁浮列车牵引系统的速度控制原理,介绍上海磁浮列车示范线的列车定位系统,以及列车在高低速运行时速度的确定等内容。

关键词 列车速度控制系统 上海 磁浮列车 控制原理 牵引系统 定位系统 低速运行

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电动汽车用永磁轮毂电机的小型化设计 被引量：2

19

作者 金小香 《科技视界》 2015年第33期265-266,共2页

本文提出一种用于电动汽车的永磁轮毂电机,在理论分析和仿真研究的基础上,研制了一台2k W的小型化样机,并对样机进行了基本实验测试,结果验证了该轮毂电机的可行性,并证实其采用Halbach永磁阵列后,电机空载反电势及电磁转矩比普通径向... 本文提出一种用于电动汽车的永磁轮毂电机,在理论分析和仿真研究的基础上,研制了一台2k W的小型化样机,并对样机进行了基本实验测试,结果验证了该轮毂电机的可行性,并证实其采用Halbach永磁阵列后,电机空载反电势及电磁转矩比普通径向充磁方式型高出很多,为大功率原型电机的制造提供了保障。 展开更多

关键词 电动汽车 永磁轮毂电机 小型化

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基于自制热磁轮的居里温度演示实验研究

20

作者 高玉梅 刘黎明 +4 位作者 易子川 师向群 胡云峰 黄岚 区健荣 《大学物理实验》 2020年第5期89-91,共3页

在讲授《大学物理》的磁介质时,引导学生查阅资料,自制热磁轮演示仪,研究铁磁材料的居里温度物理特性,从而将新工科人才的创新和动手操作能力培养落到实处。

关键词 热磁轮 居里温度 新工科人才

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