[1]王振炬,管恩广,刘积昊,等.基于磁隙式吸附机构的槽车清洗机器人[J].机械与电子,2021,(02):65-69.
　WANG Zhenju,GUAN Enguang,LIU Jihao,et al.Tank Car Cleaning Robot Based on Magnetic Gap Adsorption Mechanism[J].Machinery & Electronics,2021,(02):65-69.
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基于磁隙式吸附机构的槽车清洗机器人()
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机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2021年02期
页码:
65-69
栏目:
智能工程
出版日期:
2021-02-26

文章信息/Info

Title:
Tank  Car Cleaning Robot Based on Magnetic Gap Adsorption Mechanism
文章编号:
1001-2257(2021)02-0065-05
作者:
王振炬; 管恩广; 刘积昊; 赵言正
上海交通大学机器人研究所,上海 200240
Author(s):
WANG  Zhenju; GUAN  Enguang; LIU Jihao;  ZHAO Yanzheng
Research Institute of Robotics, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
关键词:
磁吸附; 清洗机器人; 磁隙式吸附装置; 力矩分析; 有限元仿真
Keywords:
magnetic attraction;  cleaning robot;  magnetic gap adsorption device;  torque analysis;  finite element simulation
分类号:
TH113.2;TP242
文献标志码:
A
摘要:
给出了一种基于磁隙式吸附机构的槽车清洗机器人机构设计方案,采用磁隙式吸附装置平衡清洗作业过程中高压水枪反向冲击力产生的倾覆扭矩，提高系统稳定性裕度。建立数学模型描述清洗作业力学行为，利用有限元仿真优化磁吸附模块设计参数，计算不同气隙高度下单个磁吸附装置产生的吸附力。根据仿真结果，当采用2块40 mm×40 mm×15 mm与2块80 mm×40 mm×15 mm的永磁铁，磁铁间隙为10 mm，轭铁厚度为9 mm，气隙高度为10 mm时，单个磁吸附装置能够产生693 N的吸附力，槽车清洗机器人能够在20 MPa的清洗水压下稳定地工作。
Abstract:
A design scheme of a tank car cleaning robot mechanism based on a magnetic gap adsorption mechanism is given. The magnetic gap adsorption device is used to balance the overturning torque generated by the reverse impact force of the high-pressure water gun during the cleaning operation, and improve the stability margin of the system. This paper establishes a mathematical model to describe the mechanical behavior of cleaning operations, us es finite element simulation to optimize the design parameters of the magnetic adsorption module, and calcula tes the adsorption force generated by a single magnetic adsorption device under different air gap heights. According to the simulation results, when two permanent magnets of 40 mm×40 mm×15 mm and two permanent magnets of 80 mm×40 mm×15 mm are used, the magnet gap is 10mm, the yoke thickness is 9mm, and the air gap height is 10mm, a single magnetic adsorption device can generate 693 N adsorption force, the tank car cleaning robot can work stably under 20 MPa cleaning water pressure.

参考文献/References:

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备注/Memo

备注/Memo:

收稿日期：2020-10-20

作者简介:王振炬（1995-），男，浙江诸暨人，硕士研究生，研究方向为工业机器人；管恩广（1983-），男,山东胶州人，博士，研究方向为模块机器人控制算法；刘积昊（1989-），男，山东烟台人，博士，研究方向为服务机器人和爬壁机器人；赵言正（1965-），男，山东龙口人，博士，研究员，博士研究生导师，研究方向为服务机器人、特种机器人、爬壁机器人和微小型机器人，通信作者。
更新日期/Last Update: 2021-02-26