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电梯导轨垂直度检测机器人设计与实现

孙明  
【摘要】: 电梯导轨垂直度是电梯安全、舒适运行的一项重要性能指标,对电梯导轨垂直度的测量贯穿于电梯安装和维护的整个阶段。传统的测量方法是利用脚手架进行人工测量,测量过程费时较多,效率较低。本文根据T型电梯导轨的结构和材料特点,研制了电梯导轨垂直度检测机器人,实现了电梯导轨垂直误差检测作业的自动化。 本文首先根据设计要求完成了机器人机械结构设计。并且根据T型电梯导轨的结构和材料特点,设计了一种多磁轮吸附机构;计算分析确定了各个磁轮所需吸附力大小,并进行了传动系统的分析和计算和磁轮磁路的结构优化设计; 开发了基于PIC16F877单片机的控制系统,实现了红外遥控起动,自动搭载测量仪器沿待测导轨垂直上下行走,达到测量预订高度即自动反向,回归出发位置后自动停车等功能。 基于激光基准的导轨垂直误差检测。采用激光垂准仪发出的铅直激光为测量基准,利用CCD摄像模块获取光斑图像;采用OTSU自适应阀值对光斑图像进行二值化分割,利用Hough变换法进行中心像素坐标识别;进行了测量系统标定。 最后,在试验导轨上进行了导轨垂直偏差检测试验,对处理后的导轨垂直偏差数据采用最小二乘法进行曲线拟合,并对数据进行了误差定量分析。结果表明,导轨检测机器人在垂直导轨上试验所得数据与实际情况相符合。


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