論文の概要: Design and Research of a Self-Propelled Pipeline Robot Based on Force Analysis and Dynamic Simulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.17212v2
- Date: Thu, 25 Dec 2025 01:34:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:40.417834
- Title: Design and Research of a Self-Propelled Pipeline Robot Based on Force Analysis and Dynamic Simulation
- Title（参考訳）: 力解析と動的シミュレーションに基づく自己推進型パイプラインロボットの設計と研究
- Abstract要約: 本稿では,力解析と動的シミュレーションに基づく自己推進型パイプラインロボットの設計を提案する。
車輪付きの構成とモジュラーデザインを採用することで、ロボットは体の動き制御のコア要求を優先する。
このロボットは、様々な複雑なパイプラインシナリオを安定して横断する能力を示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.531844868480055
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In pipeline inspection, traditional tethered inspection robots are severely constrained by cable length and weight, which greatly limit their travel range and accessibility. To address these issues, this paper proposes a self-propelled pipeline robot design based on force analysis and dynamic simulation, with a specific focus on solving core challenges including vertical climbing failure and poor passability in T-branch pipes. Adopting a wheeled configuration and modular design, the robot prioritizes the core demand of body motion control. Specifically, 3D modeling of the robot was first completed using SolidWorks. Subsequently, the model was imported into ADAMS for dynamic simulation, which provided a basis for optimizing the drive module and motion control strategy.To verify the robot's dynamic performance, an experimental platform with acrylic pipes was constructed. Through adjusting its body posture to surmount obstacles and select directions, the robot has demonstrated its ability to stably traverse various complex pipeline scenarios. Notably, this work offers a technical feasibility reference for the application of pipeline robots in the inspection of medium and low-pressure urban gas pipelines.
- Abstract（参考訳）: パイプライン検査では、従来のテザリング検査ロボットはケーブルの長さと重量に厳しく制約されており、走行距離とアクセシビリティを著しく制限している。
これらの課題に対処するため,本研究では,垂直クライミングの失敗やTブランチパイプの通過性低下など,コア課題を解決することを目的とした,力解析と動的シミュレーションに基づく自己推進型パイプラインロボットの設計を提案する。
車輪付きの構成とモジュラーデザインを採用することで、ロボットは体の動き制御のコア要求を優先する。
特に、ロボットの3DモデリングはSolidWorksで最初に完了した。
その後、駆動モジュールの最適化とモーションコントロール戦略の基盤となる動的シミュレーションのためにADAMSにモデルをインポートし、ロボットの動的性能を検証するため、アクリルパイプを用いた実験用プラットフォームを構築した。
体の姿勢を調整して障害物を克服し、選択する方向を調節することで、ロボットは様々な複雑なパイプラインシナリオを安定して横切る能力を示した。
この研究は、中・低気圧の都市ガスパイプラインの検査にパイプラインロボットを応用するための技術的実現可能性を提供する。
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