管道清灰机器人的设计
摘要
本设计内容为管道清灰机器人，主要对管道清灰机器人结构系统的设计，机器人的末端操作器即手指是可替换夹具，操作臂有四个自由度，可实现在工作空间范围内的物体的转移，旋转角可达360度，手爪一次可载荷5kg。
操作臂的动力源为舵机，总共有5个舵机，它们分别控制腰部旋转，大臂、小臂、手腕的摆动，以及手爪张合，本文设计的管道清灰机器人可用于小工作空间内完成对小质量物体的转移工作达到管道清灰的目的，同时也可以做为搬运机器人使用。
关键词：四自由度；操作臂；舵机
In pipe clearing ash robot design
ABSTRACT
This design content for pipeline cleaning robot, mainly of in pipe clearing ash robot system design, the robot end-effector which fingers are replaceable fixture, manipulator with four degrees of freedom, can be realized in work space objects within the range of shift, rotation angle can reach 360 degrees, the gripper once can load 5kg.
The operating arm of the power source for the steering gear, a total of 5 steering gear, which respectively control the rotating arm, waist, arm, wrist swing, and the gripper opening and closing, this design of in pipe clearing ash robot can be used in small working space to complete small mass transfer work to achieve the pipeline cleaning purposes, while at the same time can be used as a carrying robot.
Key words: four degrees of freedom; manipulator; servo
目录
第1章概述 (4)
1.1机器人概述 (4)
1.2 管道机器人概述 (6)
1.3 国内外管道机器人的发展 (6)
1.3.1 国内管道机器人的发展 (6)
1.3.2 国外管道机器人的发展 (8)
1.4 机器人的发展前景 (10)
第2章总体方案的制定及比较 (11)
2.1 管道机器人的设计参数和技术指标 (11)
2.2 总体结构的设计和比较 (11)
第3章部件的设计和计算 (15)
3.1 管道机器人工作量计算 (15)
3.2 行走机构的设计和计算 (16)
3.3 撑开机构和放大杆组的设计 (23)
3.4 操作臂的设计 (24)
第4章控制原理设计 (26)
4.1 控制原理的分析和设计 (26)
4.2 主要控制流程图 (27)
第5章其它 (29)
5.1 大小锥齿轮的设计和校核 (29)
5.2 轴Ⅰ的设计和校核 (32)
5.3 键的校核 (40)
谢辞 (41)
参考文献 (42)
第1章概述
1.1机器人概述
机器人----这一词最早使用始于1920年至1930年期间在捷克作家凯勒尔*凯佩克（Karel capek）的名为"罗莎姆的万能机器人"的幻想剧中，一些小的人造的和拟人的傀儡绝对地服从其主人的命令。这些傀儡被称为“机器人”。该单词起源于捷克语“robota”。意思是“强制的劳动”。
机器人的组成与人类相似。举例说，人搬运某一物体的运动过程可用图（a）所示的方块图来说明。首先，人听到外部的命令或用眼睛看到外部的指令，并由眼睛测量出距离。感受到这两种信息经过感觉神经送到大脑中，大脑经过分析计算，然后通过运动神经发出指令，手臂用最好的方式伸向物体，并将物体抓住，手上的感觉神经，感觉物体已经抓牢了，把信息传给大脑。大脑命令手抓起物体，同时指令脚移动到所要求到达的地点，最后放下物体。一般包括以下几个部分见图（b）：
1.控制中枢（相当于人的大脑）；
2.操作装置（相当于人的手）；
3.行走装置（相当于人的脚）；
4.有感觉的机器人还必须有感觉装置以及与外界环境联系的装置（相当于人的口、耳、眼、鼻以及皮肤上的感觉神经）。
实际的机器人在不同的程度上具有两种特有的属性：对环境的通用性和自动适应性。①通用性：具有完成各种任务以及以不同的方式完成相同的结构或机械能力。这意味着机器人的机械结构具有可变的机械形状。②自动适应性：
是指一个机器人必须被设计成由其自己去完成任务，尽管难以预知，但却可以有限的知道在完成任务期间环境的变化，通过改变路径、姿态等来处理所面对的问题，最终完成任务。为了对机器人进行分类，必须能够定义和区分不同的类型，因此根据不同的定义就有不同的分类方法。现在使用的有很多种。以下介绍日本工业机器人协会（JIRA）的分类方法：第一类：手工操作装置：一种由操作人员操作的具有若干个自由度（DOF）的装置；
第二类：固定程序的机器人：依照预定的不变的方法按部就班执行任务的操作装置，对任务的执行顺序很难进行修改；
第三类：可变程序的机器人：与第二类是同一种类型的操作装置，但其执行步骤可以修改；
第四类：再现式机器人：操作人员通过手动方式引导或控制机器人完成任务，而机器人控制装置则记录其运动轨迹，需要时可以重新调出记录的轨迹信息，机器人就能以自动的方式完成任务；
第五类：数值控制机器人：由操作人员给机器人提供运动程序，而不是用手动方式教导机器人完成指定的作业任务；
第六类：智能机器人:通过对环境变化的感知，改变其运动轨迹、姿态等措施圆满的完成任务。
机器人的诞生和机器人学的建立无疑是20世纪人类科学技术的重大成就。自60年代初机器人问世以来，作为20世纪人类最伟大发明之一的机器人技术，经历了近半个世纪的发展，已取得了长足的进步。特别是到了20世纪90年代，随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发
展，机器人技术也得到了飞速发展。除了用于工业生产中从事焊接、喷漆、搬运和装配等作业的工业机器人的水平不断提高之外，各种用于非制造业的特种、智能机器人系统也有了长足的进展。工业机器人在经历了诞生－成长－成熟期后，已成为现代先进制造业中必不可少的核心装备，当今世界上约有上百万台工业机器人正与工人朋友并肩战斗在各条战线上。非制造业中的仿人性机器人、农业机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、娱乐机器人、服务机器人等各种用途的特种机器人也正以飞快的速度向实用化迈进。
1.2 管道机器人概述
20世纪70年代以来, 石油、化工、天然气及核工业等产业迅速发展, 各种管道作为一种重要的物料输送设施, 得到了广泛应用。由于腐蚀、重压等作用, 管道不可避免地会出现漏孔、裂纹等现象。同时多数管道安装环境人们不能直接到达或不允许人们直接进入, 为进行质量检测和故障诊断, 采用传统的全面挖掘法、随机抽样法工程量大, 准确率低, 管道机器人就是为解决这一实际问
题产生的。它是由可沿管道内部或外部自动行走装置、携有一种或多种传感器及操作装置如：机械手、喷枪、焊枪、刷子。管道机器人的工作空间是复杂、封闭的各种管道, 包括水平直管、各角度弯管、斜坡管、垂直管以及变径管接口等, 所以需要在操作人员的遥控操作或计算机自动控制下, 进行一系列管道作业。管道机器人可完成的管道作业有以下几类：
1.生产、安装过程中的管内外质量检测。
2.恶劣环境下管道清扫、喷涂、焊接、内部抛光等维护。
3.使用过程中焊缝情况、表面腐蚀、裂缝破损等故障诊断。
4.对埋地旧管道的修复。
5.管道内外器材运送、抢救等其它用用途。
1.3 国内外管道机器人的发展
1.3.1 国内管道机器人的发展
国内在管道机器人方面的研究起步较晚, 而且多数停留在实验室阶段。哈尔滨工业大学邓宗全教授在国家“863”计划课题“X射线检测实时成像管道机器人的研制”的支持下, 开展了轮式行走方式的管道机器人研
制, 实现了管内外机构同步运动作业无缆操作技术, 并研制了链式和钢带
式两种新型管外旋转机构。该系统由六大部分组成
(1)移动载体(2)视觉定位
(3)收放线装置(4)X射线机
(5)检测控制，系统控制(6)防护系统
1----能源2----控制系统3----收放线装置
4----X射线控制5----驱动装置6----X射线机
7----视觉定位装置8----防护罩9----管道壁
上海交通大学研发了小口径管道内蠕动式移动机构。它是模仿昆虫在地面上爬行时蠕动前进与后退的动作设计的。其主要机构由撑脚机构、三个气缸（前气缸、中气缸、后气缸）、软轴、弹簧片、法兰盘组成。针对微小空间、微小管道实时探测的要求，研制成电磁驱动微小型管道机器人样机。微小管道机器人由四个电磁驱动单元组成。其驱动机理模拟生物体的蠕动爬行。它是通过给线圈加一系列的时序脉冲进行控制，依次使各单元动作，达到蠕动爬行的运动。
西安交通大学设计制作了蠕动式微动直线自行走机构。这种行走机构以电
致伸缩微位移器做驱动器，以电磁铁机构作为可吸附于行走表面的保持器。
广州工业大学借用仿生学原理，研制成结构独特的，像蠕虫一样的微管道机器人的运动由电磁力驱动。机器人由前后两个电磁线圈和前后两个驱动器组成。当分别通电时，机器人的两个驱动器相互吸合收缩。当后电磁线圈断电时，后部突然放松，由此产生的推力将机器人前部(前驱动器)向前推进一段距离；反向运动依次类推。
1.3.2 国外管道机器人的发展
国外关于燃气管道机器人的研究始于20世纪40年代, 由于70年代的微电子技术、计算机技术、自动化技术的发展, 管道检测机器人技术于90 年代初，得到了迅猛发展并接近于应用水平。
日本机器人的发展经过了60年代的摇篮期, 70年代的实用期, 到80年代进入普及提高期, 开始在各个领域内广泛推广使用机器人。日本管道机器人众多, 东京工业大学于1993年开始研究管道机器人, 并且成功研制出Thes系列的机器人，以下介绍Thes2Ⅲ型管道机器人，如图（1）所示：
其采用“电机- 蜗轮蜗杆- 驱动轮”的驱动方案, 同时每个驱动轮都有一个倾斜角度测量轮, 通过测量轮探测机器人的倾斜角度, 并反馈给电机从而保证管道机器人的驱动轮以垂直的姿态运动。该管道机器人系统通过CCD摄像头实现信息的采集, 整个系统采用拖缆控制方式, 检测距离超过
100m。
美国是机器人的诞生地, 早在1962 年就研制出世界上第一台工业机器人, 是世界上的机器人强国之一, 其基础雄厚, 技术先进, 并有很多管道机器人产品。美国Inuktun公司系列管道检测机器人Versatrax是国外现有的已成型管道机器人。美国纽约煤气集团公司(NYGAS) 的DaphneDpZurko 和卡内基梅隆大学机器人技术学院的HagenSchempf博士在美国国家航空和宇宙航行局(NASA)的资助下于2001年开发了长距离、无缆方式的管道机器人系统———EXLORER, 专门用于检测地下煤气管道的情况, 如图2 所示。
该管道机器人系列EXLORER就有如下特征: ( 1) 一次作业检测距离长,采用无缆方式, 自带电池并且电池可以多次反复充电, 使管道机器人具有良好的自推进能力。( 2) 可以在铸铁和钢质煤气管道中, 低压和高压条件下工作。(3) 管道机器人的彩色摄像头采用嵌入式“鱼眼”镜头, 结构非常紧凑。(4) 可以顺利通过90°的弯管接头和垂直管道。( 5) 与外部操作人员采用无线通讯方式。( 6)该管道机器人可以探测煤气管道内部是否水渗透、碎片堆积; 可以确定管道内部缺陷的确切位置并且定位相应的作业装置; 采用视频图像的形式准确地反映管道内部的状况条件。
德国工业机器人的总数占世界第三位, 仅次于日本和美国。德国学者Bernhard Klaassen、Hermann St2reich和Frank Kirchner等人在德国教育部的资助下于2000年研制成功了多关节蠕虫式管道机器人系统———MAKRO。该机器人由六节单元组成, 其头部和尾部两个单元体完全相同, 每个单元之间的节点由3个电动机驱动, 使得MAKRO可以抬起或者弯曲
机器人个体, 从而可以轻松越过障碍物或实现拐弯运动,该管道机器人系统MAKRO具有21 个自由度, 长度为2m, 质量为50kg, 采用无缆控制方式, MAKRO系统使用于直径为<300～<600mm的管道。加拿大INUKTUN 公司的双履带式管内机器人行走机构, 履带采用刚性支承结构, 两履带的夹角可以调节, 以适应不同的作业管径。两履带调节到平行位置时, 可以在平地或矩形管道内行走。但这种刚性支承的双履带式管内机器人行走机构的两履带夹角在行走过程中是无法改变的, 因此不适应管径变化的作业场合。Kawaguch等研制的管道检测机器人系统只适用于200mm的管道, 而且一次作业的检测距离不大于500m; Kuntze等采用四轮独立伺服驱动方案研制成管道检测机器人系统KARO, 该机器人系统只能实现对200mm管径的地下输水管道的检测, 一次检测距离为400m, 系统采用拖缆控制方式。
1.4 机器人的发展前景
展望21世纪机器人技术的发展趋势，明显地向着智能化（intellectualization）方向发展，包括机器人本身向智能机器人进化和实现机器人化（robotization）生产系统。具体地说，传感型智能机器人发展较快，新型智能技术（如临场感、虚拟现实、记忆材料、多智能体系统以及人工神经网络和专家系统等）在机器人上得到开发与应用，采用模块化设计技术，进一步推动机器人工程，注意开发微型和小新机器人，重视研制行走机器人，研制应用于非结构环境下工作地非制造业机器人和服务机器人，开发敏捷制造系统，军用机器人将用于装配部队等。总的说来，虽然存在不少难关，甚至出现某些阴影，但新世纪机器人学的发展前景是十分光明和充满希望。
“工业机器人”设计大作业 作品题目：货物装卸机器人 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：班级：学号： 姓名：班级：学号： 姓名：班级：学号： 指导教师：陈明
1 前言 货物装卸作业是指用一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。货物装卸机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件货物装卸工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用的货物装卸机器人愈10 万台，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛货物装卸、集装箱等的自动货物装卸。部分发达国家已制定出人工货物装卸的最大限度，超过限度的必须由货物装卸机器人来完成。装卸货物装卸是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高 2 设计方案论证 本课题通过对货物装卸机器人工作对象及工作场所的分析研究，深入了解其工作是 如何进行，各部分零部件应该如何运行以及如何紧密配合，先确定其总体结构再对主要 零部件进行设计计算确定其尺寸大小以及确定电机型号。 2.1 基本思想 （1）设计要考虑要求和工作环境的限制。 （2）考虑到货物装卸货物时所需要精确度不是很高，为了简化结构，境地成本，采用 角铁焊接结构。 （3）为了满足设计要求，须设计三个独立的电机驱动系统，各部分之间通过计算 机控制、协调工作。 （4）本次设计只是该题目的机械部分，而对应控制部件的考虑较少。 3 仓库货物装卸机器人的设计计算 3.1 货物装载伸缩装置的设计 3.1.1 确定传动方案 我们所学的传动方式有以下几种：带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动和钢 丝绳传动等，一般地说，啮合传动传递功率的能力高于摩擦传动；蜗轮传动工作的发热 情况较为严重，因而传动的功率不宜过大；摩擦轮传动由于必须有足够的压紧力，故而 在传递同一圆周力时，其压轴力比齿轮传动的大几倍，因而不宜用于大功率传动。带传
顿电炉除尘系统设计方 案 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-
电炉除尘系统 设 计 方 案 单位名称：泊头市盛海环保设备有限公司 地址：泊头市四营开发区 电话： 传真： 除尘系统设计方案 一、概述 电炉在生产中会产生大量的烟尘，严重的污染了生产现场和厂区的自然环境，更重要的是直接危害了操作工人的身体健康，为了改善岗位条件和厂区的自然环境。 贵单位现有2套4台2吨电炉，考虑到操作工人的人身健康及响应国家号召，现准备为其电炉配备一套湿式除尘系统，电炉在生产工作时
其主要尘点为电炉在冶炼及倒料时产生的烟尘，由于除尘器是除尘系统中的关键设备，它的工况效果，直接影响到整个系统的成败，因此，对除尘器的设计、制造、安装、调试和运行等每一个环节都需要精心安排。 PPC型气箱式脉冲布袋除尘器具有压缩空气清灰、外滤式除尘、清灰效果好、过滤区全封闭、维护检修机外执行、操作方便等特点。 随着国家环保法规的修订提高，以及人们对环保与降低运行成本的意识进一步增强，FMQD型气箱式脉冲布袋除尘器将成为冶炼除尘行业的首选设备。 二、电炉及烟气参数 贵单位提供的有关技术参数： 电炉容量： 2t 电炉台数： 4台（同时开2台） 排烟温度： 120℃ 三、设计内容 车间内外除尘管道的布置； 粉尘净化设备（除尘器）设计； 输灰系统设计； 控制系统设计； 除尘系统数设定及主要设备选型； 四、方案的设计依据及原则 1、设计依据 贵厂家提供的有关资料；
我公司在冶金行业除尘治理成功经验； 我公司所采取的先进工艺。 a、低阻、大流量系统工艺； b、手动蝶阀最佳实用技术； c、PPC型气箱式脉冲布袋除尘器 2、设计原则 不影响操作工艺为生产服务宗旨。 满足国家及行业对环保的要求并达标。 所采用的技术经得起实践检验，并保证长期可靠稳定的运行。 性价比优，一次投资少，长期运行费用低、效果好。 五、治理方案实施后环保性能指标： 1、除尘效率：＞98% 2、岗位收尘效率：＞70% 六、对除尘器的技术要求 1、除尘器采用室外布置，考虑防雨、防冻、防风。 2、共采用1台布袋除尘器。 3、要求除尘器含尘浓度≤50mg/Nm3 4、采用压缩空气反吹清灰方案. 5、除尘器滤袋采用涤纶针刺毡，以保证使用寿命，并设有滤袋检漏装置 6、除尘器灰斗容积按贮存10小时灰量设计， 7、控制柜设有自动与手动互换控制，当自动控制发生事故时，可采用手动控制。
目录 1引言 (3) 1.1 论文背景、意义及要求 (3) 1.2 国外、国内研究概况 (4) 1.3 市场需求预测 (6) 1.4 设计的重点与难点 (6) 2 机器人行走机构的设计 (7) 2.1空调管道系统介绍及清洗原理 (7) 2.2 机器人移动载体方案设计 (8) 2.2.1 总体方案设计 (8) 2.2.2 传动方案的设计 (9) 2.3张紧机构的设计 (11) 3. 具体设计计算 (12) 3.1 移动载体传动计算 (12) 3.1.1 左右驱动轮传动计算 (12) 3.1.2 后万向轮传动计算 (20) 3.2张紧启动系统的设计计算 (24) 3.2.1气缸的选择 (24) 3.2.2启动辅助元件和回路的选择设计 (26) 3.3 传动齿轮﹑蜗轮蜗杆的尺寸计算 (27) 3.4 轴的设计﹑计算和校核 (27) 3.5 轴承的寿命计算 (32) 4 机器人转弯时的管道通过性分析 (33) 4.1 管道机器人在水平直角弯管的通过性分析 (33) 4.2 管道机器人在矩形管水平圆弧形弯头的通过性分析 (35) 5 结构设计 (36)
1 引言 1.1 论文背景、意义及要求 清洁机器人作为服务机器人领域中的一个新产品,尽管目前国内在这方面的研究开发方面已经取得一定的成果, 但是仍有许多关键技术问题需要解决或提高, 行走机构就是其中的一个比较重要的技术。有的可在房间内随机移动，但要求有一定的动力和对地面有足够大的摩擦。事实上，虽然有一些公司推出了一些样品或产品，但却不能达到满意程度：清洁效果不佳，遍历时间长。随着当今社会的发展，空调通风系统在日常生活中发挥着越来越重要的作用。中央空调系统主宰着楼宇中空气的新陈代谢，被称为“建筑物之肺”。中央空调管道在长期使用中会积累许多灰尘、病菌及放射物等，这些有害物质在送风过程中便污染了空气，长期被人体吸入，就会危害大众的健康。因此人们在迫切要求提高生活质量的同时，要求提高工作居住场所及其他公共场所环境质量(特别是空气质量)的呼声也越来越急切。 国外发达国家由于很早以前便应用了众多的中央空调系统，针对空气质量对人身健康的危害，国外民众有比较深刻的认识(1976年美国费城的军团菌大爆发，事后认定其传染源就是该市某会场内的中央空调)。国外卫生机构相继出台了较为严密的中央空调使用及清洗法规，如:美国国家风管清洗协会制定的行业标准《暖通空调系统的评估、清洗和修复标准}) C ACR2002版)和日本制定的《日本风道清洗协会技术标准》CI990版)及芬兰新颁布的法律要求宾馆、饭店、洗衣房、工业加工产生粉尘物质的通风系统，每年清洁一次;医院、学校等每5年一次。类似的法律可以预见将在世界各地实施。目前发达国家均成立有中央空调风管清洗协会，如:国际通风卫生评议会(TCVH)、美国风道清洗协会(NADCA ) 、欧洲风道清洗协会(EVHA)、英国风道清洗协会(HVCA)旧本风道清洗协会(JADCA)等，国外的集中空调的风道清洗己经形成了一个巨大的产业。 国内有超过500万个各类中央空调需要清洗保养，而且每年正在以10%的速度递增，这些中央空调大部分运行了20年以上却从未清洗。随着我国经济的发展，人们对室内空气质量所带来的危害越来越重视，尤其是2003年“非典”疫情的传播，已使人们对中央空调带来的疾病隐患有了相当深刻的认识。为了保障公众健康，2006年3月1日，卫生部制定并实施了《公共场所集中空调通风系统卫生管理办法》，中央空调的卫生问题得到了前所未有的关注，对空调管道进行定期清洗势在必行。
一、地下管道检测机器人发展现状 按照行走机构的类型，可将管内作业机器人行走机构分为轮式、履带式、蠕动式等几类。 轮式行走机构 图1（a）轮式行走机构 轮式机构管内作业机器人的基本形式如图1（a）所示。对此类机器人的研究相对较多。机器人在管内的运动，有直进式的（即机器人在管内平动），也有螺旋运动式的（即机器人在管内一边向前运动，一边绕管道轴线转动）；轮的布置有平面的，也有空间的。一般认为，平面结构的机器人结构简单，动图1（b）自来水管道检测轮式机器人 作灵活，但刚性、稳定性较差，而空间多轮支撑结构的机器人稳定性、刚性较好, 但对弯管和支岔管的通过性不佳。图1（b）为英国的PEARPOINT有限公司开发的自来水管道检测轮式机器人，可在以φ135～375mm的管径内直线行走，行走速度为0～12m/min。 履带式行走机构 图2（a）履带式行走机构图2（b）海水管道检测履带式机器 人 图2（a）是履带式行走机构的基本形式。这种类型的管内机器人在油污、泥泞、障碍等恶劣条件下达能到良好的行走状态，但由于结构复杂，不易小型化，转向性能不如轮式载体等原因，此类机器人应用较少。图2（b）是日本关西电力株式会社开发的适用于管径Φ288~388mm、管长100m的海水管道检查履带式机器人，该机器人通过沿径向分布的履带在水平管和垂直管内自主行走，移动速度为5m/min。整个地下输气管道检测维修用移动机器人系统由三大部分组成： (1)履带式移动机器人。机器人小车上装有CCD摄像机，并可根据需要加挂其它检测单元。 (2)圆盘式收放线装置。移动机器人通过电缆进行控制，视觉等信号也通过该线缆传输到控制计算机。 (3)控制单元。其主体为一台工业控制计算机，负责整个机器人系统的控制、显示及信息存储等工作。操作人员通过界面完成所有操作。控制单元与收放线装置安装在一个专门设计的手推车体上，便于移动。
河南机电高等专科学校《机器人应用技术》课程作品 设计说明书 作品名称：多功能机械手 专业：机电一体化技术 班级：机电124班 扣号： 姓名：流星 2014 年 10 月 1 日
目录 一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15) 一课题概述 1、选题背景 随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一
步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。 在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，利用限位开关来保护电机和控制机械手位置的准停。 这个课题可以充分的体现机电一体化的由程序自动控制机械结构的运动，对自己以前的所学的课程也是一种巩固。另一方面这个机械手可以实现一定的搬运功能具有很强的实用性能。 2、发展现状和趋势
φ700mm-φ1000mm管道机器人结构设计 在工农业生产及日常生活中，管道作为一种重要的物料运输手段，其应用范围极为广泛。管道在使用过程中，由于各种因素的影响，会产生各种各样的管道堵塞与管道故障和损伤。如果不及时的管道进行检测、维修及清理就可能产生事故，造成不必要的损失。然而，管道所处的环境往往是不易直接达到或不允许人们直接进入的，检测及清洗难度很大。因此最有效的方法之一就是利用管道机器人来实现管道内的在线检测、维修和清洗。管道机器人在我国处于发展阶段，具有广阔的市场前景。管道机器人相对于人工操作来说，有无可比拟的优势。管道机器人在计算机控制下，可进行采样、检测等动作。而单片机技术的发展，为管道机器人的方便应用提供了一个良好的基础技术。利用单片机，可以实现管道机器人的控制，是管道机器人设计中较好的选择。 通过对国内外管道机器人研究现状分析，总体看来，国内外已经在管内作业机器人领域取得了大量的成果，主要应用在管道检测、维修及空调通风管道的清洗等方面。但对于金属冶炼厂烟气输送管道中烟灰堆积层的清理这种特殊管内作业的自动化装置研究目前少有报道。因此研制适应于金属冶炼厂烟气管道烟灰清理的管道清灰机器人将具有重大的现实意义。 此次设计的管道机器人主要应用在金属冶炼厂、化工企业等烟气输送管道烟灰堆积层的清理，作为载体，通过安装不同的设备可实现排水管道的监测、清理。 编辑：林冰宁波广强机器人科技有限公司管道检测机器人是由控制器、爬行器、高清摄像头、电缆等组成。在作业的时候主要是由控制器控制爬行器搭载检测设备进入管道进行检测。检测过程中，管道机器人可以实时传输管道内部情况视频图片以供专业维修人员分析管道内部故障问题。 使用管道检测机器人的优势： 1.安全性高。使用广强管道机器人进入管道查明管道内部情况或排除管道隐患，如果是人工作业的话，往往存在较大的安全隐患，而且劳动强度高，不利于工人的健康。广强管道机器人智能作业可有效提高作业的安全性能。 2.节省人工。管道检测机器人小巧轻便，一个人即可完成作业，控制器可装载在车上，节省人工，节省空间。 3.提高效率和品质。广强管道机器人智能作业定位准确，可实时显示出日期时间、爬行器倾角（管道坡度）、气压、爬行距离（放线米数）、激光测量结果、方位角度（选配）等信息，并可通过功能键设置这些信息的显示状态；镜头视角时钟显示（管道缺陷方位定位）。 4.防护等级高，摄像头防护等级IP68，可用于5米水深，爬行器防护等级IP68，可用于10米水深，均有气密保护，材质防水防锈防腐蚀，无需担心质量问题，因为广强只做国内 最好的管道机器人。 5.高精度电缆盘，收放线互不影响，可选配长度。
工业机器人课程设计基于Matlab的工业机器人运动学和雅克比运动分析 班级： 学号 姓名：
目录 摘要 ..................................................................................................................................................... - 2 - PUMA560机器人简介 ...................................................................................................................... - 3 - 一、PUMA560机器人的正解 .......................................................................................................... - 4 - 1.1、确定D-H 坐标系 .................................................................................................................... - 4 - 1.2、确定各连杆D-H 参数和关节变量 ........................................................................................ - 4 - 1.3、求出两杆间的位姿矩阵 ......................................................................................................... - 4 - 1.4、求末杆的位姿矩阵 ................................................................................................................. - 5 - 1.5、M A TLAB 编程求解 .................................................................................................................. - 6 - 1.6、验证 ......................................................................................................................................... - 6 - 二、PUMA560机器人的逆解 .......................................................................................................... - 7 - 2.1、求1θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.2、求3θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.3、求2θ ........................................................................................................................................ - 8 - 2.4、求4θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.5、求5θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.6、求 6 θ ...................................................................................................................................... - 10 - 2.7、解的多重性 ........................................................................................................................... - 10 - 2.8、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 10 - 2.9、对于机器人解的分析 ........................................................................................................... - 10 - 三、机器人的雅克比矩阵 ............................................................................................................... - 11 - 3.1、定义 ....................................................................................................................................... - 11 - 3.2、雅可比矩阵的求法 ............................................................................................................... - 11 - 3.3、微分变换法求机器人的雅可比矩阵 ................................................................................... - 12 - 3.4、矢量积法求机器人的雅克比矩阵 ....................................................................................... - 13 - 3.5、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 14 - 附录 ................................................................................................................................................... - 15 - 1、M ATLAB 程序 ........................................................................................................................... - 15 - 2、三维图 ...................................................................................................................................... - 24 -
20t/h锅炉配套除尘设备 设 计 方 案 黄海环保机械设备
2016年03月 目录 一、工作原理 (3) 二、项目概述： (3) 三、高效布袋除尘器设计方案： (3) 四、供货围： (8) 五、项目其他要求： (8) 六、设备分交界面： (9) 七、电器控制及设置说明： (9) 八、质量保障： (10) 九、运输安装： (10) 十、工程验收： (10)
十一、资料交付： (10) 十二、售后服务： (10) 十三、分项报价： (11) 一、工作原理 脉冲袋式除尘器的清灰方式“离线分室”脉冲清灰，气体净化方式为外滤式，含尘气体由进风口进入进气室，经过导流板由底部进入过滤室，含尘烟气先通过沉降室去除大颗粒及未燃尽的火星颗粒物后进入过滤区域，气流通过导流分布装置，适当导流自然流向分布，从下部均匀进入袋室，整个过滤室气流分布均匀，含尘气体颗粒粉尘及大颗粒未燃尽火星在进风道通过沉降室自然沉降直接落入灰斗，飘逸粉尘在导流装置的引导下，随气流进入中箱体过滤区，吸附在滤袋外表面。过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱排风口排出。设备型号规格 设备型号：LCM-D 设备规格：8500mm×4500mm×14000mm
二、项目概述： _公司为了将锅炉大气污染物达到国家环保排放标准排放的要求，现阶段国家实行了节能减排政策，对烟尘有着更加严格的要求，给燃煤工业锅炉的大气污染物治理增加了难度。环保部门要求对锅炉烟气治理要实行除尘，同时处理效果达到《锅炉大气污染物排放标准GB13271-2001》标准。 三、高效布袋除尘器设计方案： 本公司经现场勘查并结合现场基本条件，设计满足环保要求的除尘技术方案如下。3.1 工作介质：燃煤锅炉烟气 3.2 设计参数 （1）设计风量：50000m3/h， （2）过滤面积：1220m2 （3）过滤风速：0.7m-0.9m/min， （4）运行阻力：≤1500Pa （5）脉冲阀规格：DMF-Y-76s （6）分室气缸：SC-100-600H-FA （7）灰斗数量：4个 （8）电器控系统：西门子 （9）压缩空气系统：3m3/min 0.8MPa 一用一备 （10）烟道：设计风速12-15m/s 3.3 项目预期达到指标
中央空调通风管清洁机器人 机器人创新设计 机制083 鑫 108011074 随着我国国民经济和城市建设的快速发展，中央空调已成为改善人们工作与生活环境的必备设施目前全国共有上百万台中央空调亟待清洁保养，其中相当一部分中央空调的通风系统从未进行过彻底的清洁，清洁面积大且纵横交错的中央空调通风管道已经成为长期的卫生死角，由此造成的室空气污染问题严重影响着人们的身体健康尤其在非典、禽流感、H1N1等疫情发生之后，人们对这一问题更加关注，政府也陆续出台了相关的清洁规，费时费力且清洁效果不佳的传统人工清洁方式已不能满足现实的需要，利用机器人进行清洁的空调清洁业正在悄然兴起，但就目前而言，中央空调风道清洁机器人市场却基本上被价格昂贵的外国产品占据，这些外国产品动辄几十万，多则上百万，使一般的企业难于承受。因此自主研发高性价比的中央空调风道清洁机器人对促进我国中央空调风道清洗行业的发展，改善室空气质量提高人民生活和健康水平等具有积极的意义。 在西方一些发达国家，中央空调清洁业已发展了几十年，形成了一个巨大的产业，有着比较成熟的清洁机器人技术。尽管国外清洗机器人技术先进性能优良，但由于不是针对国风道状况而设计，在清洁国的风道时往往效果不甚理想。国一些单位提出了自己的中央空调风道清洁机器人设计及方案，但面对国尺寸规格变化万千的风道，在适应性和清洁的彻底性方面还显欠缺针对上述实际问题，文中提出了一种新型的清洁机器人系统。 1 机器人总体方案 1.1 系统清洁方案设计 为节约建筑面积，国建筑物的中央空调风道绝大部分设计成扁平矩形截面，且尺寸规格属非标产品，给风道清洁带来困难。在进行风道清洁作业时，目前的清洁机器人需要经常更换不同尺寸的毛刷，操作繁琐，而且在两种不同尺寸风道的过渡处遇到毛刷与风道宽度不同的情况时必然会存在清洗死角，影响清洁效果文中设计的清洁方案采用横向俯仰二维运动拟合矩形清洁轨迹清洁风道，改变了现有清洁机器人只能作毛刷一维俯仰运动的现状，其工作原理如图1所示，该方案在毛刷旋转清洁风道时，如图1a中step1和step3所示，可以实现清洁臂的俯仰运动，同时还可以实现横向运动，如图1a中step2和step4所示。因而如图1b所示，机器人可根据风道大小对清洁臂俯仰和横向两个运动进行轨迹拟合，形成矩形清洁轨迹这样就使得清洁机器人在不更换毛刷的情况下，实现对不同尺寸风道的无死角清洁在保证风道部4个面上的每一个点均能被清洁毛刷清洁至少一次的前提下，将矩形清洁轨迹与机器人行进驱动电机的运动再进行拟合，如图1 所示，在横向俯仰二维运动拟合矩形清洁轨迹的一个周期，保证机器人行走距离s小于毛刷清洁宽度d，形成渐进式矩形螺旋清洁轨迹，实现对风道的无死角清洁。
1 引言 管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm)全长4167km，其主管道投资384亿元，主管线和城市管网投资将突破1000亿元。 世界上约有50%的长距离运输管道要使用几十年、甚至上百年时间，这些管道大都埋在地下、海底。由于内外介质的腐蚀、重压、地形沉降、塌陷等原因，管道不可避免地会出现损伤。在世界管道运输史上，由于管道泄漏而发生的恶性事故触目惊心。据不完全统计，截至1990年，国内输油管道共发生大小事故628次。1986到2b00年期间美国天然气管道发生事故1184起，造成55人死亡、210人受伤，损失约2. 5亿美元。因此，研究管道无损检测自动化技术，提高检测的可靠性和自动化程度，加强在建和在役运输管道的检测和监测，对提高管线运输的安全性具有重要意义。 1.1管道涂层检测装置的发展、现状和前景 1.1.1管道涂层检测装置的发展 管内作业机器人是一种可沿管道自动行走,携有一种或多种传感器件和作业机构,在遥控操纵或计算机控制下能在极其恶劣的环境中进行一系列管道作业的机电仪一体化系统.对较长距离管道的直接检测、清理技术的研究始于本世纪50年代美、英、法、德、日等国,受当时的技术水平的限制,主要成果是无动力的管内检测清理设备——PIG,此类设备依靠首尾两端管内流体的压力差产生驱动力,随着管内流体的流动向前移动,并可携带多种传感器.由于PIG本身没有行走能力,其移动速度、检测区域均不易控制,所以不能算作管内机器人.图1所示为一种典型的管内检测PIG[5]. 这种PIG的两端各安装一个聚氨脂密封碗,后部密封碗内侧环向排列的伞状探头与管壁相接触,测量半径方面的变形,并与行走距离仪的旋转联动,以便使装在PIG内部的记录仪记录数据.它具有沿管线全程测量内径,识别弯头部位,测量凹陷等变形部位及管圆度的功能,并可以把测量结果和检测位置一起记录下来. 70年代以来,石油、化工、天然气及核工业的发展为管道机器人的应用提供了广阔而诱人的前景,而机器人学、计算机、传感器等理论和技术的发展,也为管内和管外自主移动机器人的研究和应用提供了技术保证.日、美、英、法、德等国在此方面做了大量研究工作,其中日本从事管道机器人研究的人员最多,成果
机器人课程设计报告范例
**学校 机器人课程设计名称 院系电子信息工程系 班级10电气3 姓名谢士强 学号107301336 指导教师宋佳
目录 第一章绪论 (2) 1.1课程设计任务背景 (2) 1.2课程设计的要求 (2) 第二章硬件设计 (3) 2.1 结构设计 (3) 2.2电机驱动 (4) 2.3 传感器 (5) 2.3.1光强传感器 (5) 2.3.2光强传感器原理 (6) 2.4硬件搭建 (7) 第三章软件设计 (8) 3.1 步态设计 (8) 3.1.1步态分析： (8) 3.1.2程序逻辑图： (9) 3.2 用NorthStar设计的程序 (10) 第四章总结 (12) 第五章参考文献 (13)
第一章绪论 1.1课程设计任务背景 机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成．这三大部分可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统、人机交互系统、控制系统六个子系统现在机器人普遍用于工业自动化领域，如汽车制造，医疗领域，如远程协助机器人，微纳米机器人，军事领域，如单兵机器人，拆弹机器人，小型侦查机器人（也属于无人机吧），美国大狗这样的多用途负重机器人，科研勘探领域，如水下勘探机器人，地震废墟等的用于搜查的机器人，煤矿利用的机器人。如今机器人发展的特点可概括为：横向上，应用面越来越宽。由95%的工业应用扩展到更多领域的非工业应用。像做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘进、侦查、排雷，还有空间机器人、潜海机器人。机器人应用无限制，只要能想到的，就可以去创造实现；纵向上，机器人的种类会越来越多，像进入人体的微型机器人，已成为一个新方向，可以小到像一个米粒般大小；机器人智能化得到加强，机器人会更加聪明 1.2课程设计的要求 设计一个机器人系统，该机器人可以是轮式、足式、车型、人型，也可 以是仿其他生物的，但该机器人应具备的基本功能为：能够灵活行进，能感知光源、转向光源并跟踪光源；另外还应具备一项其他功能，该功能可自选（如亮灯、按钮启动、红外接近停止等）。 具体要求如下： 1、根据功能要求进行机械构型设计，并用实训套件搭建实物。 2、基于实训套件选定满足功能要求的传感器； 3、设计追光策略及运动步态； 4、用NorthStar设计完整的机器人追光程序；
脉冲袋式除尘器的清灰装置 脉冲袋式除尘器的清灰装置 由脉冲阀、喷吹管、贮气包、诱 导器和控制仪等几部分组成。 脉冲袋式除尘器清灰装置 工作原理如图所示。脉冲阀一端 接压缩空气包，另一端接喷吹 管，脉冲阀背压室接控制阀，脉 冲控制仪控制着控制阀及脉冲 阀开启。当控制仪无信号输出 时，控制阀的排气口被关闭，脉 冲阀喷口处关闭状态；当控制仪 发出信号时控制排气口被打开，脉冲阀背压室外的气体泄掉压力降低，膜片两面产生压差，膜片因压差作用而产生位移，脉冲阀喷吹打开，此时压缩空气从气包通过脉冲阀经喷吹管小孔喷出(从喷吹管喷出的气体为一次风)。当高速气流通过文氏管诱导器诱导了数倍于一次风的周围空气(称为二次风)进入滤袋，造成滤袋内瞬时正压，实现清灰。 (1)脉冲阀脉冲阀是脉冲喷吹清灰装置的执行机构和关键部件，主要分直角式、淹没式和直通式三类，每类有6个规格接口从20～76mm(0.75～3in)。每个阀一次喷吹耗气量30～600m3/min(0.2～0.6MPa)。值得注意的是国产脉冲阀的工作压力直角式阀和直通阀是0.4～0.6MPa，淹没式阀是0.2～0.6MPa；进口产品不管哪一种阀，工作压力范围均是0.06～0.86MPa，两类阀没有承受压力和应用压力高低之区别。 ①直角式脉冲阀构造与工作原理 直角式脉冲阀的特征是阀的空气进出口管成 90°直角。直角式脉冲阀的构造如图所示。由图 可知，阀内的膜片把电磁脉冲阀分成前、后两个 气室，当接通压缩空气时，压缩空气通过节流孔 进入后气室，此时后气室压力将膜片紧 贴阀的输出口，脉冲阀处于“关闭”状态。 脉冲喷吹控制仪的电信号使电磁脉冲阀衔铁
《机器人应用技术》课程作品 设计说明书 作品名称：多功能机械手 专业：机电一体化技术 班级：机电124班 2014 年10 月1 日
目录 一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15)
一课题概述 1、选题背景 随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。 在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，
中央空调管道清扫机器人 作品说明书 项目名称：中央空调管道清洗机器人 负责人： 学学 校： 院： 河南理工大学 电气学院 联系电话：
中央空调管道清扫机器人说明书 摘要：在进行本设计前，我们充分考虑了空调管道清扫机器人工作环境的特点，认识到自主控制机器人设计和操作虽简便，但其工作有很大的盲目性，对管道的清洁状况和清扫结果都无法进行实时反馈，这样必然影响其工作效率。因此，我们以高效为理念，进行了本设计，实现了机器小车的实时监测与控制。 本设计主要有机器主机、无线信号发送和接受装置、无线视频信号发送和接收装置、监控台和遥控器等几部分组成，软件方面主要应用了51单片机电路、无线信号传输技术、电源电路和独立按键技术。 机器人工作时，机器主机进入管道内，监控台和遥控器置于管道外，通过无线信号发送和接收装置进行连接，从而对机器人对中央空调清扫的过程进行实时的监测和控制。 关键词：无线信号传输，遥控，管道吸尘，毛刷，摄像头 1.作品应用背景 在室内空气污染来源中,中央空调的污染物与日俱增。 2003年8月份中国标准化研究院及卫生部共同起草了GB19210-2003《空调通风系统清洗规模》和卫 生部2003《公共场所集中空调通风系统卫生规模》，卫生部还于2005年提出了《公共场所集中空调通风系统卫生管理办法》。 目前全国共有上百万台中央空调亟待清洗保养,空调清洗行业正在悄悄兴起。而国内市场上尚无管道清洁机器人产品,本文设计的中央空调管道清洁机器人系统结构简单，自动化程度高,适用范围广，成本 较低,对促进我国中央空调管道清洗行业的发展、改善室内空气质量、提高生活和健康水平等具有积极的意义。 2．中央空调管道清洁机器人发展趋势 国内有超过500万个各类中央空调需要清洗保养，而且每年正在以10%的速度递增，这些中央空调大部分运行了20年以上却从未清洗。随着我国经济的发展，人们对室内空气质量所带来的危害越来越重视，尤其是2003年“非典”疫情的传播，已使人们对中央空调带来的疾病隐患有了相当深刻的认识。为了保障公众健康，2006年3月1日，卫生部制定并实施了《公共场所集中空调通风系统卫生管理办法》，中央空调的卫生问题得到了前所未有的关注，对空调管道进行定期清洗势在必行。因此，中央空调清洗 行业将成为中国一个新兴的并有着巨大潜力的发展行业，对中央空调清洁机器人的研究与开发更是具有很大的社会价值和商业价值。 3.创新点
管道清灰机器人的设计 摘要 本设计内容为管道清灰机器人，主要对管道清灰机器人结构系统的设计，机器人的末端操作器即手指是可替换夹具，操作臂有四个自由度，可实现在工作空间范围内的物体的转移，旋转角可达360度，手爪一次可载荷5kg。 操作臂的动力源为舵机，总共有5个舵机，它们分别控制腰部旋转，大臂、小臂、手腕的摆动，以及手爪张合，本文设计的管道清灰机器人可用于小工作空间内完成对小质量物体的转移工作达到管道清灰的目的，同时也可以做为搬运机器人使用。 关键词：四自由度；操作臂；舵机
In pipe clearing ash robot design ABSTRACT This design content for pipeline cleaning robot, mainly of in pipe clearing ash robot system design, the robot end-effector which fingers are replaceable fixture, manipulator with four degrees of freedom, can be realized in work space objects within the range of shift, rotation angle can reach 360 degrees, the gripper once can load 5kg. The operating arm of the power source for the steering gear, a total of 5 steering gear, which respectively control the rotating arm, waist, arm, wrist swing, and the gripper opening and closing, this design of in pipe clearing ash robot can be used in small working space to complete small mass transfer work to achieve the pipeline cleaning purposes, while at the same time can be used as a carrying robot. Key words: four degrees of freedom; manipulator; servo