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管道细智能体自动划转型带动机进境速度试验研讨

文章来源：本网收集上传时间：2013-11-6 浏览量：3322

　　轮式驱动器工作中，需要克服驱动轮与运动介质表面之间的摩擦作用。由于管道微机器人空间尺寸的限制，要求微电动机空间尺寸尽量小，这样，微电动机的最大传递转矩和功率就受到了限制。因此微机器人运动过程中摩擦阻力要尽可能的小。当驱动轮产生的摩擦牵引力大于微机器人主体和运动表面之间的管道微机器人驱动器模型摩擦阻力时，微机器人才能实现运动。新型管道微机器人驱动器的外壳采用一种自润滑结构，可以减小外壳与管道的摩擦阻力<1>。所示为微机器人驱动器模型。
　　
　　管道微机器人驱动器驱动能力试验研究微机器人驱动器的驱动能力主要包括行进速度、负载能力以及越障能力等参数。微电动机的工作电压和驱动器的工作环境是影响这些主要参数的重要因素。本文主要试验研究微机器人驱动器的驱动行进速度。试验研究中，选择铁皮、木板、橡胶内胎三种不同材料制作的不同运动介质进行比较试验研究，实验测试微机器人驱动器的运动速度、负载能力以及相应的微电动机激励电压值，以研究驱动器电磁制动器械在不同工作环境下的驱动能力。
　　
　　本文设计研制了一个微机器人驱动器驱动能力测试系统。该测试系统由可调稳压电源、电压与电流的信号采集系统、秒表组成。信号采集系统的软件程序用C语言编写，工作时可以设定每分钟要采集的电流和电压的个数。可调稳压电源每次向驱动器提供一个电压，在这个名义稳定电压之下，由信号采集系统采集它的电流值和电压值，微机器人驱动器的运动速度用秒表测量。进行运动速度测试时，微机器人驱动器在一弧形轨道内运动，在设定长度的运动区间内，在设定的不同的微电动机工作电压下，测量微驱动器运行的速度。可调稳压电源提供的稳定电压值范围为018115V，每次试验设定电压值时依次递增011V.首先测试微机器人驱动器外壳与三种不同材料制作的运动表面在干摩擦条件下的摩擦因数，得到以下数值：驱动器外壳-木板摩擦因数为01160117；驱动器外壳-铁皮摩擦因数：01170118；驱动器外壳-橡胶内胎摩擦因数：01850195.
　　
　　所示为微电动机工作电压与微驱动器运动速度的关系曲线。试验结果表明，微驱动器表面与运动表面介质的摩擦因数对微驱动器在不同运动表面介质中的移动速度有决定性的作用。驱动器和运行环境之间的摩擦因数增大，微驱动器的移动速度急速下降。
　　
　　微电动机工作电压与微驱动器运动速度关系当摩擦因数降低到一定程度时，微驱动器不能克服外壳与运动表面介质之间的摩擦力，产生主动轮空转或者微电动机堵转的现象。微机器人驱动器在橡胶内胎工作表面做运动测试试验时，由于摩擦因数太大，微驱动器传动机构产生的驱动力不足以克服微机器人的运动摩擦阻力，微机器人无法实现移动行进。

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