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南京理工大学紫金学院
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名：
学号：
专业：
机械工程及自动化
设计(论文)题目：
气缸驱动爬杆机器人的设计
指导教师:
2010年3月
开题报告填写要求
1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；
4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2007年3月15日”或“
毕业设计（论文）开题报告
1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写
2000字左右的文献综述：
文献综述
引言
随着社会的不断发展，各行各业的分工越来越明细，尤其是在现代化的大产业中，有的人每天就只管拧一批产品的同一个部位上的一个螺母，有的人整天就是接一个线头，人们感到自己的工作比较枯燥，于是人们强烈希望用某种机器代替自己工作，因此人们研制出了机器人，用以代替人们去完成那些单调、枯燥或是危险的工作。机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物，是一种典型的机构和电控制结合的产物，在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。
在市政工程中，有大量的安装及维修等工作需要爬杆作业。对于较粗的杆件，人工攀爬和工程车作业都比较方便。但是对于一些直径较细，强度较小的杆件比如路灯杆等，人工攀爬较为困难。应用带升降机的工程车进行作业，作业成本较高，而且对于狭窄的胡同，工程车难以进入，造成作业困难，因此爬杆机器人的研制一直是市政工程研究的热点。爬杆机器人与一般在地面上移动的机构有着很大的不同，因为它要克服重力来工作，并依靠圆柱杆的表面上升，进行自主移动，完成特定条件下的工作。本文主要是介绍一种适合于在圆柱杆状物体表面爬行的气压驱动爬杆机器人。
1、机器人的分类
机器人的种类多种多样，从应用环境出发，将机器人分为两大类:工业机器人、特种机器人。或者分为两类：制造环境下的工业机器人、非制造环境下的服务与仿生机器人。
仿生机器人是未来机器人领域的一个发展方向，按仿生学角度来分可分为：蝗螂式爬行机器人、蜘蛛式爬行机器人、蛇形机器人、尺镬式爬行机器人等。
按驱动方式来分可分为：气动爬行机器人、电动爬行机器人和液压驱动爬行机器人等。按行走方式可分为:轮式[1]、履带式、蠕动式、多足式等。
按工作空间来分可分为：管道爬行机器人、壁面爬行机器人[2]、球面爬行机器人、陆地移动机器人、水下机器人、无人飞机、空间机器人等。
按功能用途来分可分为：焊弧爬行机器人、检测爬行机器人、清洗爬行机器人、提升爬行机器人、医疗机器人、军用机器人、助残机器人、巡线爬行机器人、玩具爬行机器人等。
根据不同的驱动方式和功能等可以设计多种不同结构和用途的爬行机器人，如气动管内检测爬行机器人，电磁吸附多足式爬行机器人、电驱动壁面焊弧爬行机器人等，每一种形式的爬行机器人都有各自的应用特点。
2、国内外研究现状
爬行机器人[3][4][5]是机器人大家族中的一员，爬升机器人因为需要克服重力的作用而可靠地依附于爬升表面上并自主移动，完成特定条件下的作业，区别于平面移动机器人，故爬升机器人是机器人领域的一个重要研究分支，从运动方式上来表征的一种机器人，形式是多种多样的。
最早开始研究且研究最多的是爬壁机器人[6][7]，适于高层建筑、水力发电大坝等垂直壁面[8][9]和大球形表面上的危险作业。对于管道外壁表面[8]，已有车轮移动形、姿态可变形、尺镬形和多关节形机器人，用于石油、化工企业等多为水平管线上的检查和诊断，且牵引力较小。
国内外的学者很早就对爬行机器人进行研究工作，目前，国内外提出的一些依附于杆体表面的自动爬行机构主要有电动机械式爬杆机器人、电动液压式爬杆机器人和气动蠕行式爬杆机器人[9][10][11]等。
电动机械式爬行器是由电动机带动链轮、带轮、齿轮驱动夹紧杆体的前后轮向同一方向转动，依靠行走轮与杆体的摩擦力使爬升器沿杆体上升下降。螺旋运动爬升机器人的爬行动作是由轮子的安装位置决定的，轮子滚动方向与水平面成一定角度，这样轮子转动时它在杆体上形成的是螺旋轨迹，沿此轨迹通过