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外文資料翻譯
學(xué)院 (系)：
專 業(yè)：
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
(用外文寫)
外文出處：Advanced Robotics, Vol. 17, No. 4, pp. 339–358 (2003)
附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。
指導(dǎo)教師評(píng)語：
該篇外文資料內(nèi)容與課題有一定的相關(guān)性，譯文比較正確地表達(dá)了原文的意義、概念描述基本符合漢語的習(xí)慣，語句較通暢，層次較清晰。
譯文較為準(zhǔn)確地表達(dá)了原文的概念和主題，敘述較清晰，語句較通順。 簽名：
年 月 日
附件1：外文資料翻譯譯文
管道機(jī)器人爬行營(yíng)救的概念與研究
摘要：—本文介紹了控制算法設(shè)計(jì)的一種管道爬行機(jī)器人可用于地震救援的目的和管道維修。該機(jī)器人的設(shè)計(jì)是能夠理智改變其體型，以適應(yīng)管道或隧道狀空洞內(nèi)瓦礫。介紹了機(jī)器人的仿真，對(duì)如何改變其形體來適應(yīng)的空洞。控制算法采用的查找表方法相結(jié)合的方法來預(yù)測(cè)的形狀在對(duì)機(jī)器人的影響下使它的執(zhí)行變形機(jī)構(gòu)。文章還提出了設(shè)計(jì)的硬件和軟件系統(tǒng)的機(jī)器人，并且在機(jī)器人身體模塊的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果運(yùn)用梅雷比類比仿真軟件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，方法是可行的，機(jī)器人形體變化控制算法的建議。
關(guān)鍵詞：管道機(jī)器人； 控制算法； 方法采用最小二乘法； 變形體內(nèi)； 救援機(jī)器人。
1 介紹
1．1管道爬行機(jī)器人
國(guó)際管道輸送油使用，天然氣管和水管在年齡增長(zhǎng)，以及一些設(shè)施已經(jīng)在使用壽命之外運(yùn)作，他們?cè)仍O(shè)計(jì)檢查管道是許多行業(yè)所面臨的重要任務(wù)。管道在煉油廠和蒸汽發(fā)電廠表面的惡化尤其常見。因此，管道的維護(hù)和檢查的日益的重要性，給管道運(yùn)營(yíng)商提供了手段準(zhǔn)確、可靠地檢查他們的管道， 并獲得所需的信息對(duì)于決策對(duì)于安全運(yùn)行，康復(fù)和維修[1] 。使用自動(dòng)管道檢測(cè)，可減少停機(jī)時(shí)間和人力管子檢查過程，這是個(gè)需要很高的技術(shù)要求來開發(fā)各種管道機(jī)器人。
1．2 地震救援的機(jī)器人
地震是不幸的，非常危險(xiǎn)的天然頻發(fā)現(xiàn)象。幾乎在每一個(gè)地震受難者都埋在倒塌的建筑物、橋梁、道路等下面的廢墟中。這是非常困難的到達(dá)的地方營(yíng)救這些人可能會(huì)受傷，饑餓和虛弱。此外，這個(gè)結(jié)構(gòu)在瓦礫堆下條件可以說是復(fù)雜、危險(xiǎn)和未知。因此，是一種基本需要探索這些條件，確定了受害者的位置和他們的生存條件。救援這件事也急，因?yàn)樗亲钪匾谋M快營(yíng)救那些災(zāi)民。以這個(gè)結(jié)果為目標(biāo)，救援機(jī)器人已經(jīng)被開發(fā)中進(jìn)行這些任務(wù)。在一篇文章塔庫(kù)達(dá)[2]， 一個(gè)原型“酷兒” （機(jī)器人與模擬軟件進(jìn)行地貌的模擬）可用于地震救援和任務(wù)被描述，文章還介紹了試驗(yàn)結(jié)果可行性研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了該方法的有效性、“酷兒”救援機(jī)器人的工作提出了建議。
2．陳述問題
2．1 現(xiàn)有的管道機(jī)器人的設(shè)計(jì)缺陷
管道機(jī)器人在大量的文件。例如，一個(gè)機(jī)器人卡戎系統(tǒng)[3] 配備了智能化多傳感器。這使得自動(dòng)，可靠的檢測(cè)損壞的位置，它的類型和規(guī)模，并給予優(yōu)越的性能與多數(shù)的閉路電視系統(tǒng)相比。該系統(tǒng)已制定了對(duì)地下水和土壤污染的材料和液體的保護(hù)“東洋美”和“扣一吃”[4] 有1種微型檢查機(jī)器人可檢查1英寸口徑的管道。該機(jī)器人可以在管道進(jìn)行檢查，并視檢索小對(duì)象[5] 。描述一個(gè)機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)管道檢測(cè)和已被證明是合適的當(dāng)前管檢測(cè)技術(shù)的選擇。該系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)該系統(tǒng)采用一種廉價(jià)的原則生產(chǎn)機(jī)電設(shè)備，內(nèi)管缺陷的檢測(cè)能力。然而，所有的這些機(jī)器人只能工作管道具有一定的直徑的而且不能工作的管道的墻壁是破裂或嚴(yán)重?fù)p壞，如果管徑變化或管道已經(jīng)部分倒塌這些機(jī)器人就不能工作。
2．2畫筆的機(jī)器人
管道爬行機(jī)器人已發(fā)展為工業(yè)自動(dòng)化制造的中心(CIAM)。英國(guó)杜倫大學(xué)。工程學(xué)院，設(shè)計(jì)的該機(jī)器人采用了獨(dú)特的，創(chuàng)新和專利的牽引系統(tǒng)，這個(gè)機(jī)器人的原則和它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是簡(jiǎn)單的。我解釋下他的意思，如果用一個(gè)直徑略大于孔的管子插入一個(gè)管道，其橫掃回來。在這種情況下， 更容易向前推刷，但管道，需要把它向后拉，因此，如果兩個(gè)刷互連由往復(fù)然后，通過循環(huán)缸，它能使該機(jī)器人沿著管道爬行[6]。該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已獲得在全球范圍內(nèi)的專利。如需對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的進(jìn)一步詳情，請(qǐng)參見說明[6]和[7]。在由達(dá)勒姆開發(fā)的機(jī)器人大多采用氣動(dòng)和抓地力，在這情況下，因此命名為管壁刷壁機(jī)器人只是像其他管道機(jī)器人，僅能在管道機(jī)器人在一個(gè)有限的直徑范圍內(nèi)工作，盡管有許多其他牽引系統(tǒng)，但刷子機(jī)人只能夠處理了部分的管道。
2．3一種改進(jìn)的刷壁機(jī)器人地震救援和管道維修
該報(bào)告概述了一些改進(jìn)刷壁機(jī)器人的原則，并將其應(yīng)用到工作的目的都是為了地震救援和一些嚴(yán)重受損壓碎的房屋、或是破裂的管道。因此，它的目的是能夠改變它的體形狀態(tài)，在倒塌的建筑物或不同直徑的管道壁破裂或者兩者之一的任何一種可能的糟糕的狀況下。為實(shí)現(xiàn)這些功能，一個(gè)傳感器系統(tǒng)用來探測(cè)黑洞形狀和控制機(jī)器人身體形狀的改變，這是必要裝備。從而進(jìn)行有目的的救援，一個(gè)CCD攝像機(jī)能有條件的看到洞里的情況。一個(gè)二氧化碳， 檢測(cè)器檢測(cè)無論受害者是活著都能找出他們的位置。準(zhǔn)備一個(gè)麥克風(fēng)，可以使受害者能夠順利的和救援人員溝通。此外，空軟管將由機(jī)器人為條件的空氣不足。
3． 研究方法
3．1輪廓
對(duì)于一個(gè)機(jī)器人關(guān)鍵是要生產(chǎn)出足夠的摩擦力使它能夠驅(qū)動(dòng)機(jī)器本身，并進(jìn)行必要的負(fù)荷。對(duì)于地震救援的目的，機(jī)器人應(yīng)能穿過洞和由于地震產(chǎn)生了地震的廢墟裂紋。然而，這個(gè)洞和裂縫的廢墟里通常有不規(guī)則的形狀和大小。因此，機(jī)器人必須能改變自己的身體形狀使它產(chǎn)生足夠的形狀摩擦力。實(shí)現(xiàn)這一要求，必須要安裝一個(gè)傳感器系統(tǒng)放置在該機(jī)器人的頭部，它是用來檢測(cè)和裂紋的大致形狀的洞。在設(shè)計(jì)刷子機(jī)器的時(shí)候，四組驅(qū)動(dòng)器需要安裝機(jī)器人身上。這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)將會(huì)改變機(jī)器人的形體，從而使傳感器信號(hào)返回到系統(tǒng)。在這個(gè)過程中控制系統(tǒng)將會(huì)認(rèn)出來傳感器的信號(hào)，執(zhí)行計(jì)算基于信號(hào)的信息發(fā)送和適當(dāng)?shù)闹噶顏砀淖凃?qū)動(dòng)器，使它變形。利用安裝在機(jī)器人頭部的CCD相機(jī)可以觀察到洞內(nèi)的條件和裂縫，并對(duì)其進(jìn)行研究。在機(jī)器人自動(dòng)控制功能失敗的情況下手動(dòng)控制功能也能處理異常情況。一個(gè)軟件系統(tǒng)基于電腦也是必需的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸和控制，把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。更確切地說，這個(gè)軟件能夠記錄機(jī)器人的行走路線和遇到個(gè)各種洞和孔的形狀。
3．2機(jī)器人的工作機(jī)制的理論
3．2．1．這個(gè)機(jī)制理論的一個(gè)古老的筆刷的機(jī)器人。
建立一個(gè)真正的機(jī)器人之前模型，這是需要一些電腦模擬來驗(yàn)證其可行性該控制算法。運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的筆刷的利用率彎曲的毛為手段的推進(jìn)器和支持，就像在圖1。當(dāng)開啟，最主要的筆刷，提供更低電阻的硬的曲率，前進(jìn)；其后刷，因?yàn)樗母唠娮杪浜蟮牧α?，保持靜止?fàn)顟B(tài)。然而，當(dāng)相反發(fā)生動(dòng)力。鋼瓶關(guān)閉，最主要的筆刷，而保持固定現(xiàn)在落后刷，提供低電阻、拉向前。
根據(jù)這一理論，闡明牽引完全依賴于硬機(jī)構(gòu)設(shè)置及其可在以下方式?？紤]一個(gè)單根為目的的簡(jiǎn)單，當(dāng)一個(gè)硬放進(jìn)了一個(gè)管道，因?yàn)樗挠行?cè)維，它是彎曲的管子壁，會(huì)有一個(gè)垂直力P，如圖2。在移動(dòng)核心刷毛，牽引F應(yīng)該等于P。投影的短毛在這個(gè)方向的維度上標(biāo)明“h”。 硬的長(zhǎng)度是l。弦”兩個(gè)人之間的尖端的毛是表達(dá)的論文[6]，給出了結(jié)論之間的最佳天使和管壁硬在30±40±取得最佳的抓地力，雖然這個(gè)天使將會(huì)改變?nèi)Q于很多因素，例如潤(rùn)滑。在文獻(xiàn)[7]，給我們h和l之間的關(guān)系。
（1）
注意：
和
的h值可以是眾所周知的， α。文章以漢族施舍一張桌子，所得結(jié)果表明:(1)采用如下圖所示表1。
圖1 刷機(jī)器人運(yùn)動(dòng)原理
圖2毛機(jī)制圖
表1 試算表，h和l的關(guān)系
圖3一個(gè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)體模塊
3．3控制算法，在新刷的機(jī)器人
提出了一種改進(jìn)的筆刷，使機(jī)器人能夠改變它的體形和適應(yīng)的空隙中，一個(gè)復(fù)合控制算法，基于查表法和最小經(jīng)計(jì)算的方法。機(jī)器人的使用方法，來決定如何改變自己的身體形狀，洞的形狀和大小是參考數(shù)據(jù)文件，保存在一張盤里面。這張盤是組成數(shù)據(jù)文件，每個(gè)文件提供了一份計(jì)算的結(jié)果，通過使用ABAQUS軟件。圖3所示的一個(gè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)體模塊。每個(gè)機(jī)器人身體的模塊組成，帶有4驅(qū)動(dòng)器帶鋼圈和數(shù)百?gòu)椈射摶ハ喟惭b在地面的地帶。這里的每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的終點(diǎn)連接到盤里，就這樣的可以改變形狀，可變形成循環(huán)器和推進(jìn)。如果是明顯的數(shù)百點(diǎn)圓圈，各點(diǎn)都被記錄為一次數(shù)據(jù)。圓形狀可以是唯一代表所有點(diǎn)的坐標(biāo)能被人知道的。當(dāng)執(zhí)行這些圓形坐標(biāo)要點(diǎn)，可以推入一條圓變形等數(shù)據(jù)來推算。事實(shí)上，這里的形狀和實(shí)際形狀的圓圈代表了機(jī)器人身體的模塊。這些形狀與動(dòng)荷載和是放在這個(gè)的機(jī)器人身體的方向和x獨(dú)立。因此，身體模塊機(jī)器人的形狀將會(huì)有所改變，不同驅(qū)動(dòng)器負(fù)載和撓度都能進(jìn)行改變。在這同時(shí)，坐標(biāo)機(jī)器人身體上的點(diǎn)模塊將會(huì)改變，因?yàn)闄C(jī)器人身體無能為力。這些點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算，預(yù)測(cè)可采用ABAQUS， 當(dāng)已知?jiǎng)雍奢d作用下。這個(gè)數(shù)組的坐標(biāo)機(jī)器人身體的形狀呈現(xiàn)在這樣的動(dòng)荷載作用下的模塊。如果動(dòng)荷載作用下的變化，提出了一種新的數(shù)組的坐標(biāo)可獲得，這意味著該機(jī)器人身體模塊將會(huì)得到一個(gè)新的形狀。因此可以通過改變驅(qū)動(dòng)器、輸入變量的計(jì)算，許多陣列ABAQUS坐標(biāo)可獲得。他們每個(gè)人都代表了一種獨(dú)特的機(jī)器人身體模塊的形狀。這些元件的坐標(biāo)可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)文件，每個(gè)數(shù)據(jù)文件被用作記錄放在盤上。作為一個(gè)結(jié)果，本表格包含了許多機(jī)器人身體的形狀不同動(dòng)荷載作用下的模塊。同樣的一個(gè)洞的獨(dú)特形狀也可以表示為一個(gè)數(shù)組的坐標(biāo)的孔邊壁。機(jī)器人的控制算法是必需的，能夠找到最合適的形狀的洞中從這些數(shù)據(jù)文件的形狀的盤。
表2一個(gè)數(shù)據(jù)文件儲(chǔ)存以一個(gè)數(shù)組的形式返回點(diǎn)的坐標(biāo)
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附件2：外文原文（復(fù)印件）