爬行故障

爬行故障（通用14篇）

爬行故障 篇1

摘要：数控铣床在调试和运行过程中出现的爬行现象是一种经常性的故障,对数控铣床的使用安全和效率有较大影响,经过大量的研究发现,引发这种故障的主要原因有液压、机械、电气、润滑等很多方面,因此通过适当调整这些状态,可以控制故障的发生和发展,减少故障所造成的损失。

关键词：数控镗床 爬行故障 震动故障 摩擦系数 自激震动 静压区 毛细管节流器

1、爬行故障和震动故障的概念

爬行故障:爬行故障是机床在低速运动时候,所产生的一种较为复杂的自激震动现象。

主要发生镗铣床、龙门刨床、轧辊磨床等大型设备上。

也是大型机床设备很常见的故障。

在机械加工过程中如果发生爬行故障将会严重影响加工件的质量,由于加工件表面切削的不联系性,而导致加工件无法达到工艺要求。

另外爬行故障对机床的检验工作也会带来不良的影响。

产生爬行现象是原理是:爬行就是机床的刀架在步进正常工作时,发生走走停停现象,也就是速度产生不均匀现象。

振动故障:振动故障是机床在高速运动时会产生的一种不符合工艺的无规律震动现象。

多发生在镗床等大型加工设备上。

它是由于设置的机床位置(比如在楼上等)外在原因和其复杂的内部结构齿轮较多而造成的。

2、爬行故障产生的原因

(1)动摩擦系数对临界速度的影响。

动摩擦系数增大的缘由有二。

其一:导轨润滑油中混入了切割液。

因为油泵的吸油管通常都是在切削液和润滑油之间。

所以油泵在工作的时侯,有时候就会把切削液连同润滑油一起吸入。

这样就导致切削液和润滑油混合在一起,使润滑油的运动粘度大大降低。

也就使静压导轨静压区的压力变小。

这样动摩擦系数f增大了,静摩擦系数和动摩擦系数之差也就随之减小,由此临界速度V也减小了,X轴便产生了爬行。

其二:有部分的静压分配阀内的毛细管的节流器有堵塞现象。

部分毛细管节流器被堵塞后,各个静压区的压力值相差就会变大。

(2)进给系统对临界速度的影响。

进给系统对临界速度有刚性的影响,其原因有三。

其一:各部位的联接其紧固件的松动。

其二:传动齿轮的齿条之间的间隙过大;其三:齿轮与轴之间以及轴与轴之间的承配合的间隙过大。

(3)其他原因的影响产生的爬行:1)导轨和丝杠缺少润滑油的润滑;2)钢导轨的斜铁太紧;3)机床的负荷过大;4)摩擦伺服电机功率小;5)丝杠的联轴器松动。

3、如何排除爬行故障

数控机床是新型的高科技工业设备,还有许多的不足之处有待于改善和进步。

现有的很多机床中就有很多非常明显的不正常现象。

可以被我们发现,而系统却没有报警。

而且有时候出现报警的信息也不是很准确的表明我们所看到不正常现象。

机床出现爬行与振动故障大多数不会出现机床报警。

我们可以这样判断,当机床在低速运行的时侯,如果机床的工作台是蠕动着向前运动的,就是出现了爬行故障。

当爬行故障出现时候,我们要先仔细看一下导轨面的润滑的情况,断定不是这里出现了问题。

机床爬行问题是属于速度的问题。

那么既然是速度的问题我们就要去找速度这一环节。

机床的速度调节过程是用速度调节器来完成的。

而速度调节器的时间常数,也就是速度调节器的积分时间常数通常是以毫秒设置的。

所以机床整个伺服运动是一个过渡的过程,也是一个调节的过程。

根据其出现故障的部位和出现故障的原因,来确定其处理故障的方式和方法。

4、震动故障的判断与处理

(1)给定信号。

1)给定信号是由位置偏差计数器输出来再经D/A转换给速度调节器而送出来来的模拟信号VCMD,判定此信号是否有振动的成分,可以通过伺服板上的插脚(FANUC6系统的伺服板是X18脚)来看,看看此插脚是不是有所振动。

如果它本身就有一个周期的振动信号。

那么机床的振动是没有问题的,也就是说速度调节器这部分没有问题,而是前级出现了问题。

再去 D/A转换器和偏差计数器那里查找问题。

如果我们的测量结果没有振动的周期性波形。

那么问题就一定出在其他两个部分。

2)如果这两部分都没有问题,我们再去观察测速发电机的波形。

由于机床正在振动,机床的速度也同样在激烈的振荡中。

此时测速发电机反馈回的波形同样也肯定是动荡的。

观察一下,测速发电机所反馈的波形中是不是出现有规律的大起大伏,还是十分混乱的现象。

如果是后者,我们就要考虑电机本身或者测速发电机本身是否有故障。

3)如何判断电机或者测速电机的故障:由于振动频率和电机的转速是成比率的,电机的故障就会引起震动故障,首先要检查电机的碳刷和整流子表面是否正常,有无凸凹不光滑状况、有无被磨掉的碳粉。

(2)反馈信号:反馈信号和给定信号对于固定的调节器来说是完全相同的。

所以,如果出现了反馈信号的波动,就必然会引起速度调节器的反方向调节,这样也引起机床的振动。

速度调节器反方向调节情况出现时,我们就要把电机后盖拆下,看到测速发电机的整流子,用尖尖的勾子,细心地把每个槽子挂一挂,然后再用高号的砂纸打光勾起来的毛刺,把整流片的表面再用无水乙醇擦拭一下,重新装好炭刷就可以了。

用尖勾子勾换向片间槽口时,要特别注意不能碰到绕组。

因为绕组的绕线非常细,一旦碰破就很难修复。

另外不能用含水乙醇去擦试,会使绕组的绝缘电阻下降。

(3)速度调节器本身的故障:除了我们上面两种情况引起振动的原因外,还有可能是系统本身,也就是速度调节器本身的参数引起的振荡。

一个闭环的系统也统一可能由于参数的设定不好,而引起系统振荡。

最佳的消除此振荡的方法就是尽量减少它的放大倍数。

在FANUC的系统里去调节RV1。

5、结语

掌握了数控镗床的爬行与震动故障的规律,我们就可以及时消除故障,同时也可以控制和减少这类故障的发生,提高设备的使用效率,降低机械加工,提高经济效益。

参考文献

[1]李壮,李诗若.数控机床爬行与振动故障研究.科技传播.

[2]李伟军.全自动液压伺服压力机控制系统的研究.广州机械科学出版,2004.

数控铣床拉刀故障的诊断与维修【2】

摘要：拉刀故障是数控铣床的常见故障之一，主轴松、拉刀动作涉及电气、机械及液压回路，回路中任何一个环节的失效都会引起机床拉刀动作故障。

本文从企业维修案例着手，介绍了XKA714B/F数控铣床主轴结构和控制原理，分析了常见的故障点，并采用流程图的形式介绍了故障诊断方法，最后对故障维修方式进行了探讨。

关键词：数控铣床;拉刀故障;诊断与维修;流程图

在企业生产过程中，XKA714B/F立式数控铣床主轴会出现如下故障现象：操作工人在进行手动换刀操作时，刀具可以拿下，但装上刀后，按“主轴拉刀”按钮，拉刀动作明显比平常慢，重复一次松、拉刀过程，拉刀时间变得更长，再重复几次后，拉刀动作几乎没有了。

机床状态提示：处于松刀状态。

拉刀故障是数控铣床的常见故障之一。

主轴松、拉刀动作涉及电气、机械及液压回路，回路中任何一个环节的失效都会引起机床拉刀动作故障。

要分析和排除松、拉刀这一故障，首先要知道主轴部件的机械结构组成及松、拉刀动作的原理及过程，然后熟悉常见的故障点，掌握故障诊断思路及流程，最后维修排除故障。

主轴结构和控制原理

数控铣床一般可分为立式铣床、卧式铣床和立卧两用数控铣床三种。

本维修案例使用的是XKA714B/F立式数控铣床，它由床身、立柱、主轴箱、工作台、液压系统、伺服装置、数控系统等组成。

床身用于支撑和连接机床各部件，主轴箱用于安装主轴，主轴内装有拉刀机构，拉刀机构采用液压装置及碟形弹簧来完成拉刀、松刀动作。

主轴下端的锥孔用于安装铣刀。

当主轴箱内的主轴电机驱动主轴旋转时，铣刀能够切削工件。

主轴箱还可沿立柱上的导轨在Z向移动，使刀具上升或下降。

工作台用于安装工件或夹具，可沿滑鞍上的导轨在X向移动，滑鞍可沿床身上的导轨在Y向移动，从而实现工件在X和Y向的移动。

无论是X、Y向，还是Z向的移动都是靠伺服电机驱动滚珠丝杠来实现。

伺服装置用于驱动伺服电机，主传动系统由5.5kW的变频电机驱动，电机安装在主轴箱的顶面，经过齿轮传动，可以实现无级变速。

控制器用于输入零件加工程序和控制机床工作状态，控制电源用于向伺服装置和控制器供电。

(一)XKA714B/F立式数控铣床主轴部件的机械结构

主轴部件主要由刀具自动夹紧装置、自动吹净等装置组成。

为了适应主轴转速高和工作性能要求，前、后支承都采用了向心推力轴承。

(1)前支承是三个向心推力球轴承，背靠背安装，前面两个支承大口朝向主轴前端，后一个轴承大口朝向主轴尾部。

前支承既承受径向载荷，又承受两个方向的轴向载荷。

(2)后支承是两个向心推力球轴承，也是背靠背安装，小口相对。

后支承只承受径向载荷，故轴承外圈轴向不定位。

主轴轴承采用油脂润滑方式，迷宫式密封。

刀具自动夹紧装置 数控铣床主轴组件由活塞、螺旋弹簧、拉杆、碟形弹簧和4个钢球组成。

该机床采用锥柄刀具，刀柄的锥度为7∶24，它与主轴前端锥孔锥面定心。

夹紧时，油缸上腔接回油，下腔接压力油，压力油和螺旋弹簧使活塞杆向上移动，拉杆在碟形弹簧压力作用下也向上移动，钢球被迫进入刀柄尾部拉钉的环形槽内，将刀具的刀柄拉紧。

放松时，即需要换刀松开刀柄时，油缸上腔通入压力油，下腔接回油，使活塞杆向下移动，推动拉杆也向下移动，直到钢球被推至主轴孔径较大处，便松开刀柄，将刀具连同刀柄从主轴孔中取出。

刀具的刀柄是靠碟形弹簧产生的拉紧力进行夹紧的，以防止在工作中突然停电时刀柄自行脱落。

在活塞杆上下移动的两个极限位置上，安装行程开关，用来发出刀柄夹紧和松开的信号。

在夹紧时，活塞杆下端的活塞杆端部与拉杆的上端面之间应留有一定的间隙，约为4mm，以防止主轴旋转时引起端面摩擦。

自动吹净装置 主轴换刀时，需自动清除主轴装刀锥孔内的切屑或灰尘，以便保护主轴锥孔和刀柄表面，确保刀具定位安装精度。

因此，该机床采用压缩空气自动吹净装置。

当刀柄从主轴锥孔拔出后，压缩空气通过活塞杆上端喷嘴经活塞和拉杆的中心孔，自动吹净主轴锥孔。

(二)XKA714B/F立式数控铣床液压系统控制原理

液压站油箱位于机床的后侧，油箱容积为40L。

当油面低于油标显示位置时要及时添加;液压油使用2000h后，要进行更换。

液压控制板装在液压站油箱上面，由一个1.1kW的电机驱动液压泵完成液压系统的供油和主轴箱的润滑，液压系统的调定压力为3.5MPa。

液压系统控制三个二位四通的电磁阀，电磁阀YV1控制主轴箱润滑油路，电磁阀YV1、YV2控制主传动系统中的液压变速机构(通电为高挡)，电磁阀YV1、YV3控制拉刀机构。

松刀时，电磁阀YV1、YV3同时通电，阀芯切换油路，液压油进入油缸上腔，油缸下腔接回油，活塞杆向下动作，油缸顶部行程限位开关向PMC发出反馈信号，松刀完成。

爬行故障 篇2

爬行是机床液压设备中一种常见的不正常的运动状态,轻微爬行时肉眼很难觉察到振动,严重爬行时会有跳动现象。

爬行有很大的危害,会破坏工件的表面质量(粗糙度)和加工精度,降低机床和刀具的使用寿命,严重时会产生报废工件及造成事故。因此,消除爬行对于改善机床稳定性、提高使用寿命和加工件精度是非常重要的。

下面以我们厂数控Φ260落地镗床(产自齐齐哈尔第二机床厂)滑座爬行为例,由于液压系统的密闭性及多信息模式,使得爬行故障的排除过程比较复杂,本文就这一实例详细分析爬行现象的各种因素,结合此例说明其原因及排除方法。

1 滑座锁紧是否松开

滑座与导轨锁紧是由四套浮动夹紧装置控制,夹紧装置各有一个油缸,由泵站夹紧回路供油,电磁阀控制油缸动作。

油路(一):油缸夹紧松开路径,油箱→吸油滤油器→液压泵→单向阀→压力表、溢流阀→电磁换向阀→油缸。

1.1 先看夹紧装置是否完全打开、是否漏油

a、假如有漏油现象出现,说明油缸内部密封件损坏,无法启到密封油的作用,油在此漏掉,没有足够压力打开夹紧装置,只能更换油缸内部密封装置。

b、假如夹紧装置没有完全打开,说明油压力不够,油路(一)所示,首先看压力表示数是否满足工作压力需要:压力表示数低,说明在压力表前面油压不够,逐一排除油箱油位是否满足工作要求,油温是否在正常范围,油箱内油液是否混有空气;滤油器、单向阀、液压管路是否堵塞,发现堵塞现象及时清洗或更换;液压泵和电机是否正常工作,液压泵是否由于密封件损坏或密封不可靠而进气;溢流阀是否压力过低或不稳,解决方法清洗阀芯或更换溢流阀;压力表数正常,说明后面电磁阀有可能发生以下故障,阀芯不能移动、电磁铁线圈烧坏、外泄漏、阀内堵塞,发现以上问题要清洗、更换部件或整个电磁阀。

1.2 夹紧装置一切正常,在其他方面找原因

2 滑座静压是否正常

滑座导轨采用恒压式静压导轨,油腔压力油由泵站静压回路供油,经减压阀及螺旋毛细管节流进入各静压支撑油腔。

油路(二):滑座静压浮起路径,油箱→吸油滤油器→液压泵→单向阀→压力表→减压阀→螺旋毛细管→镶条上的静压油腔。

2.1 检查是否由于滑座静压问题引起爬行,检查方法如下,在滑座与底座导轨接触的四个面分别放上百分表,启动油泵,建立静压油膜后观察四个百分表读数。

a、假如四块百分表只有一个或两个读数偏低,油路(二)所示,说明浮生量不均匀,个别螺旋毛细管堵塞,需要把它拆掉,并逐一检查、清洗,此处要注意螺旋毛细管顺序不要装乱,因为各部分所需压力不同,厂家在出厂前已经调试完毕。

b、假如四块百分表读数都低,说明导轨静压没有建立起来。油路(二)所示,首先看压力表示数是否满足条件:压力表示数低,说明在压力表前面油压不够,逐一排除油箱油位是否满足工作要求,油温是否在正常范围,油箱内油液是否混有空气;滤油器、单向阀、液压管路是否堵塞,发现堵塞现象及时清洗或更换;液压泵和电机是否正常工作,液压泵是否由于密封件损坏或密封不可靠而进气;压力表数正常,说明后面减压阀有可能发生以下故障,出口压力很低、阀内泄漏严重、出口压力不稳定,发现以上问题要检查阀芯并清洗减压阀,或更换此阀;发现油路、螺旋毛细管有堵塞处,及时清理。

c、以上油路检查无误,检查是否由于滑座与导轨的间隙问题,导致导轨静压建立不起来。

滑座采用恒压闭式静压导轨,导轨间隙过大时,静压油膜刚度小,精度不稳定。间隙过小,会增加附加摩擦,使滑座移动困难。导轨的间隙需要调整到即能建立刚度适合的静压,又能运动自如。滑座静压导轨的两垂直面有一侧导轨面是基准导轨面,与其相对的导轨面是有可调整的镶条,组成的导轨面。因镶条与底座导轨的结合面有1:50的斜度。因此只要前后移动镶条,即可减小或增加导轨间隙。

静压油腔开在镶条上,镶条位置的调整不影响静压的建立。此机床设备的镶条是由定位销定位,定位销由内六角螺栓和螺母定位。间隙偏小时,先用小六方扳手向外拧松螺栓,然后逐渐向外微调螺母。调整中随时检查导轨间隙应保持0.04mm塞尺不入,而且进给电机的电流保持没有突然的变化和电流加大的情况。调整适当间隙后,再用小六方扳手将里面的螺栓向里拧靠紧定位销,这样两个螺栓将定位销重新定位,完成了导轨间隙的调整。间隙偏大时,按以上顺序和相反方向进行调整。

滑座的背板无镶条,通过修磨背板与滑座的结合面进行调整。

液压故障维修通常应遵循以下过程:认真观察故障现象→看懂液压原理图→详细、全面的分析→最后拆卸检修。

2.2 滑座静压一切正常,在其他方面找原因。

3 机械传动方面是否正常

在检查滑座液压系统后,并无发现导致爬行的原因,这时应排查是否由于滑座进给箱问题造成的爬行现象。

经检查发现进给箱中与齿条啮合的齿轮上下微移导致爬行。此台机床滑座进给箱大体结构如下:电机所带轴为Ⅰ轴→传动轴为Ⅱ轴→与齿条啮合轴为Ⅲ轴。调整方法如下:

(1)拆掉Ⅲ轴上的轴盖,取出轴承,可观察到齿轮与轴之间是由涨圈进行固定的,把涨圈一周的螺栓松开;(2)把Ⅱ轴的背帽松开,并把Ⅱ轴上提至无间隙;(3)用扳手逆时针扳紧Ⅰ轴同时把Ⅲ轴上涨圈往下打,然后锁死涨圈一周的螺栓;(4)要是调整的好,此时Ⅱ轴的轴没有上下移动量,并拧紧背帽;(5)最后再检查齿轮与齿条啮合间隙的大小,间隙大时,可适当的修磨调整垫的方法调整进给箱,然后压紧楔块,紧固进给箱固定螺栓。

本机床滑座爬行问题经常发生,初期维修现场通过大量更换零件,不但未能解决问题,反而使维修工作更加复杂,耽误了生产,造成了浪费;后期通过技术人员的认真分析,使问题明朗化,及时地解决了问题。可见快速、准确地查找、分析是维修爬行故障的重要前提。

爬行故障 篇3

关键词：爬行；故障排除；QY8型液压汽车起重机；液压油缸

中图分类号：TH117 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）13-0101-03

在对QY8型液压汽车起重机的调试或外出作业过程中，特别是在低速相对运动情况下，执行元件油缸在运动中经常会出现爬行现象。所谓爬行就是：液压缸作低速运动时产生交替的停止与滑动的现象。显著时为大距离跳动。给所带动的执行元件，如吊臂、水平支腿带来无规律的间歇性运动，给整车的运动操作带来了安全隐患。作为一名技术工人，我有责任去排除故障。我首先对有关情况进行认真研究、分析，经过多次实践试验，最后终于解决了油缸在执行工作中经常会出现爬行问题，使整车操纵平稳。

1爬行现象的不良后果

QY8型液压汽车起重机在作业过程中经常要进行重物的提升和下降，其中对油缸的伸缩就要求平稳，否则就会对操作人员的安全带来一定的隐患。在作业中，油缸出现爬行现象会给整车带来不良后果。如垂直支腿的伸出和缩回时，由于油缸出现爬行现象，四个油缸运动不同步，导致整车不平衡。重力向伸出速度慢或缩回速度快的油缸一方倾斜。给操作人员的安全带来威胁。又如，在变幅油缸的伸缩时出现爬行，由于速度突然改变，吊臂所承受的力矩也会瞬间增加，重则会损坏机件或造成安全事故。再如，由于相对运动表面间的摩擦阻力变化或各种控制阀的阻尼小孔阻塞造成的爬行，会造成系统压力过高，损坏液压元件。

2典型的爬行故障检查及处理措施

作为一名机修钳工，我经常查阅有关QY8型液压汽车起重机的有关资料阅读、分析该车的液压系统原理图，了解液压系统中各种液压元件的运行原理。遇到问题冷静分析，全面考虑。最终会找到排除故障的好方法。现列举一些典型的故障的判断和相关的排除方法。

2.1典型故障

故障1：油缸出现爬行，检查整机运转正常，压力表在19Mpa左右跳动。

故障2：油缸出现爬行，检查整机运转正常，最高压力为14.5Mpa。

故障3：油缸出现爬行，检查整机运转正常，空运转压力在16Mpa以上。

2.2对故障分析及排除故障的方法

故障1，整机运作正常，压力表正常，证明机械系统和液压系统运动安全，工作正常，最大的故障可能是空气混入系统，为了证明我的判断，把油路中的某一管接头松开，让小部份液压油流出来，认真观察发现油液中有针状气泡出现。再把油箱打开发现液压油呈乳白色，证明我的判断正确——系统混入空气。

故障排除方法：

首先，把油缸有杆腔油管断开，并引至干净油桶，操纵液压系统，用压力油把活塞杆推至全伸状态。接着接上有杆腔油管，断开无杆腔油管并把它引至干净油桶，同样的原理，用压力油把活塞杆推至全缩状态，再把断开油管接回系统油路。以上的目的是把混进油缸的空气排出。由油缸排到油桶里的液压油，待其空气逸出后可放回油箱使用。

其次，检查液压泵入口处，要求密封性一定良好。否则，系统容易吸入空气。

再次，检查管接头等连接处是否密封或受振动松动。发现异常立即进行密封和管路固定。

然后，把吸油管插入油面至油液深度的2/3。把回油路油管浸入液压油面下。

最后，对各产生爬行运动的油缸在高速下全程往复运动多次，把空气排出。

通过以上处理，再次试车，油缸运作正常。故障得以处理。

故障2表明，其他各项运动正常的话，问题就集中由压力表反映出来。压力升不到19Mpa，证明系统中动力源供给的压力不够：（F40泵中输出的压力不够），说明液压泵内部内泄漏严重，使液压缸运动减慢或瞬间停止出现爬行现象。

故障排除方法：

首先，修复F40柱塞泵，调节配流盘与泵体的配合间隙，检查柱塞与塞筒配合间隙是否过大，斜盘是否磨损，并给与修复。

其次，修复后的F40柱塞泵输出压力还达不到要求的话，则进行更换泵体。

通过处理，油缸运作正常，油路压力指示

正常。

故障3分析：正常情况下油缸的空运转压力在6～8Mpa左右，而现在空运转压力却在16Mpa以上。并出现爬行，判断结果一系统运动受阻。

故障排除方法：

首先，排除机械故障外就从液压系统控制元件入手。拆下控制变幅油缸的平衡阀或控制垂直油缸的液压锁。清洗控制油路的平衡阀的弹簧式先导阀芯和液压锁的单向阀，使其运动顺畅。然后检查系统压力油是否干净，若油液没有发生变质，经过滤后可重新使用。假如油液发生变质，应及时把液压系统内所有内存的油液全部排出，对油箱进行清洗。更换新的46号液压油。

其次，清洗滤油器的滤网。

试验结果：油缸运动正常，故障得以排除。

3机械故障的检查和处理措施

通过以上液压系统故障处理后有时油缸的爬行故障还得不到处理。比如吊臂伸缩爬行，水平伸缩爬行，那就要把眼光放到机械故障问题上去考虑问题解决问题。

从运动部件与非运动部件之间的配合间隙或运动工件部件的变形考虑，配合间隙过小。相对运动件的同轴度过大，都会出现爬行现象。

故障排除方法：

第一，调整油缸与活塞之间的配合间隙，控制0.05～0.1mm以内，保证油缸运动正常、可靠。

第二，调整活塞与活塞杆的同轴度和活塞杆的直线度。要求活塞与活塞杆的同轴度误差应小于0.04mm。活塞杆的直线度在全长范围内误差在0.20mm范围内。对于变形超差的活塞杆，拆出放在V型架上，用百分表检查，并用液压机校正。达到要求后装上。

第三，调整导向套和活塞杆的同轴度在0.1mm范围内。均匀拧紧油缸端盖的螺钉，避免油封压迫

过紧。

第四，油缸空试验：活塞在油缸内全长移动时，速度均匀，灵活无阻碍。

第五，检查基本臂和伸缩臂的配合间隙，配合过紧，则要改变铜滑块的厚度来实现他们之间的配合要求。同时要在这些运动磨擦面之间加涂黄油加以润滑，使其运动自如。

第六，调整油缸中心线与导轨平面的平行度，以防运动时活塞杆被别住。

通过以上故障的分析和处理，油缸在运动中出现爬行的现象得到有效排除。

当然，对QY8型液压汽车起重机液压系统出现的故障并不是一定单一的呈现出来的。有时候往往一个原因会伴随着多个故障，如：液压系统中混入空气，它就会造成变幅落臂和吊臂伸缩时有振动、系统噪声严重，管路振动、液压缸运动不均匀。油泵泄露过大就会造成系统压力升不上去、油路油温过高、起重机不够力等现象。有时一个故障的判断既要从液压系统的故障原理去分析问题，又要从机械故障原理去考虑问题，如液压缸在运动中出现爬行故障。这就要求机修人员要全面掌握液压系统的工作原理，分析各个元件在系统中的作用，如果出现故障会对系统的运转造成什么样的影响，这样才能具体的有效地去排除故障，使整车操纵平稳。

参考文献

[1]乔元信.液压技术[M]．北京：中国劳动社会保障出版社，2001．

[2]张道行.机修钳工[M]．北京：中国劳动出版社，1997．

[3]广东省韶关工程机械厂．QY8型液压汽车起重机说明书[S]．

作者简介：梁盛（1974-），男（壮族），广东连山人，广东省韶关市粤北技工学校二级生产实习指导教师，研究方向：工程液压、机械维修。

（责任编辑：赵秀娟）

观察蜗牛爬行 篇4

观察蜗牛爬行

为了丰富同学们的学习生活，作文网为同学们搜集整理了人教版四年级上册二单元作文：观察蜗牛爬行，供大家参考，希望对大家的写作有所帮助!人教版四年级上册二单元作文：观察蜗牛爬行 蜗牛爬行靠腹足，速度很慢，测试蜗牛在不同材料上爬行的速度，准备玻璃瓷砖纸板。首先把没喂食的蜗牛放在玻璃上，旁边摆一直尺，用细线系小块苹果去引诱它，食物放在蜗牛范围内5-6厘米左右，一会蜗牛出壳发现苹果朝它爬去，沿直尺边缘平行轻缓地拉动细线，使蜗牛只能看到闻到就是吃不着苹果;饥饿的蜗牛要吃苹果，只得沿直尺往前爬。以蜗牛腹足尾部为起始点和终点，60秒后，从直尺读取爬行距离是12厘米，计算出爬行速度为0。2厘米/秒。同样在瓷砖纸板上做测试，爬行速度分别为0。15厘米/秒和0。1厘米/秒。蜗牛在不同材料上的爬行速度不一样，玻璃比纸板爬得快，分析原因：玻璃光滑阻力小。观察结论：蜗牛的确爬得很慢。腹足的运动与匀速爬行 观察三次测试实验，虽速度不一样，但发现每次爬行过程中速度大小不变。蜗牛的爬行速度跟腹足运动有直接关系，从玻璃背面观察爬行中蜗牛的腹足，看到腹足肌肉收缩从后传向前端，同时粘在物体表面防止向后滑动，当收缩传到最前端，腹足就释放开来，蜗牛得以完全伸展，身体向前滑行，腹足肌肉是波浪式收缩运动。坚持观察很久发现其波浪式收缩频率不变、把蜗牛放置在手臂上爬行，静心感觉，其运动节奏始终一致，以此判定腹足运动是匀速的，经推理测试得出结果：蜗牛确实是匀速爬行。

死亡爬行观后感 篇5

影片刚开始的时候，是常见的户外集训模式，气氛和谐简便，欢声笑语，集训中有一名队员行动比其他人稍稍慢一点，大家也是开开玩笑就过去了。可是随着情节的深入，教练开始专门训练这一名稍慢的队员，告诉他目标，告诉他训练方式，蒙上他的眼睛，并且拼命为他加油，鼓劲，呐喊。在教练的督促下，这名队员凭着顽强的毅力和不达目的不罢休的意志，不但到达了既定的目标，还大幅超越了原定目标。队员们也从刚开始的不以为然，到后面的严肃认真，再到最终的沉默以对。

励志小说、电视剧、电影这么些年看的也很多了，可是从没有一个像这部《死亡爬行》一样让我震撼。我有感于这个团队的团结，有感于教练的坚持不放弃，有关于这名落后队员的坚韧顽强，有感于其他队员的支持与帮忙。

在我们的工作生活中，总能看到许多人的成功，看到他们头戴光环，看到他们手举奖杯，看到他们荣登宝座。其实，他们也只是普通人，并没有120的智商与150的情商，也不是都含着金汤匙出生，大多数与我们一样，只是芸芸众生中的普通一员。可是他们的对待问题的方式与我们不一样，困难谁都会遇到，就看你怎样对待。有的人会说这个太难了，我第一次遇到，不会做，让其他人去做吧，于是就这么放弃了，殊不知，人的潜能是无限的，只要你端正态度，下定决定，为达目的绝不放弃，难题总能解决。

只要肯坚持，人人都能成功!

爬行的野燕麦 篇6

麦子生长的季节, 野燕麦一直以恶草的形象挤在麦田中, 不请自来, 农人看见它总要连根拔起。但在与麦子的空间抢夺战中, 野燕麦从来没有输过。哪怕麦子有除草剂和人类这两大帮手, 野燕麦也依然能够挺立在北方的麦田里, 以一种侵略者的姿态。

野燕麦旺盛的生存能力来源于智慧, 这智慧体现在其小小的种子上, 它们会“爬”。

野燕麦种子的外壳下, 长着一根长两三厘米的芒, 芒的中间有像膝盖一样可以弯曲的“关节”, “关节”将芒分为上部的芒针和下部的芒柱两个部分。

较粗的芒柱平常是扭曲着的, 它对空气的干燥程度非常敏感。傍晚, 空气湿润时, 芒柱不断吸水膨胀, 随即产生旋转。芒针在旋转的芒柱的带动下, 也朝着同一方向旋转, 这时, 膝状弯曲部分会逐渐伸直, 种子便向前爬行了一点点。

而当太阳升起, 空气变得干燥时, 芒柱由于不断地失水而干缩, 随之产生反向的旋转运动, 芒中间部分又形成膝状弯曲。如此一屈一展, 芒的伸屈运动, 成为种子向前爬行的动力。

种壳上密生的细硬短毛, 是齐刷刷朝同一个方向生长的, 因而, 种子只能前进, 不会后退。

没有学过物理的野燕麦, 竟然能够如此巧妙地利用物理学的原理, 一点点向前爬行, 直至找到自己中意的萌发地。当然, 这种爬行速度很缓慢, 一昼夜大概只能前行一厘米。但无论如何, 它毕竟从母亲脚下, 依靠自己的努力, 爬到了另一个起点。

爬行趣味游戏 篇7

游戏1：坐伏抓物

宝宝坐在那里，就是不动，这时你需要耐心和引导，使他变成俯卧位。先把宝宝喜欢的一件玩具放在他身体不远处，宝宝只要由坐位向前趴下，变成俯卧位能抓得着就可以。虽然这并不能算爬，但是它是爬的前奏，在学爬之前，宝宝能喜欢趴在床上，做好爬行前的预备动作，就算是胜利。开始时可将玩具放在宝宝面前不远处，以后，可放在他身体左边、右边、甚至是后边，只要宝宝一转头看见了，就能俯下身去拿。当然玩具要经常变换，免得宝宝对其失去兴趣。

游戏2：助力爬行

当宝宝学爬时，四肢如何协调一致地运动成为他们最不易突破的难题，他们经常是顾得了手却顾不了脚。这时家长可以站在宝宝身后，两个手掌放在宝宝脚底，推动宝宝一只脚，当他往上爬一点时，再推动他的另一只脚，如此协助，帮他度过爬行关。

游戏3：色彩的诱惑

宝宝喜欢鲜亮的色彩，当有颜色亮丽的东西时，他会目不转睛地看，并想抓在手里。这时，让宝宝坐在一边，家长拿一个色彩鲜艳的玩具，叫宝宝的名字，吸引他的注意力。宝宝俯下身爬过来时，家长向后退，等宝宝爬了三四下后，让宝宝抓到物品，并夸奖宝宝做得好，亲一亲宝宝。

游戏4：循声而动

声音也能吸引宝宝的注意力。哗啷棒、带电子音乐的小玩具，都是吸引宝宝的对象。在宝宝身体不远处，摇动玩具，使其发出悦耳的声音，宝宝会因为乐声的吸引，想办法过来，而爬则是他惟一可以利用的方法。

注意不要离宝宝太远，免得宝宝的注意力不在声音上。

游戏5：爬山洞

家里若是有游泳圈，可以放在竖着放在宝宝面前，妈妈扶好，把游泳圈当洞口爬过去。每爬一次，妈妈都要鼓励，并且鼓励宝宝再爬出“山洞”。爸爸妈妈也可以跪在地板上，使前面形成“山洞”让宝宝爬过去。

游戏6：爬行比赛

如果有差不多大的小朋友，可以让两个小宝宝有机会认识一下。家长可有意设计竞赛，在前面逗引，鼓励两个小宝宝一起爬向目标。

游戏7：床下寻宝

小宝宝充满了好奇心，他们喜欢到处钻，发现角角落落里的小秘密。家里若是有条件，可以将床下或桌子底下打扫干净，给宝宝创造一个充满趣味的探险胜地。在床下或是桌子底下，放上一些小玩具，给宝宝穿上袜子和厚实一点的衣裤，将宝宝放在地上，对宝宝说：“里面有个好玩的东西，去找找看，看看是什么。”宝宝的好奇心会驱使他寻找宝藏。床下或桌下如果太黑，宝宝会拒绝寻找，这时家长可打开灯，或是将桌布、床罩向上折，使光线穿过，甚至让宝宝隐约看到玩具的影儿，激发宝宝去寻找。

游戏8：追球爬

为了锻炼宝宝多爬、多运动，妈妈可以为宝宝准备一个小皮球。球是易滚的，当宝宝一碰到球，球就向前滚，滚动的球易引起宝宝的兴趣，他会追着球爬行。

注意，球不要气太足，免得宝宝手一碰到，就滚出老远，使宝宝对追球失去信心。

游戏9：爬越障碍

当宝宝已经能很熟练地爬了，在宝宝面前放个软枕头，让宝宝从上面爬过去，或者爸爸妈妈躺在床上或地板上，让宝宝从身上爬过去。增加爬行的趣味性。

游戏10：曲折爬

孩子要经历爬行成长 篇8

眼下，没经过爬行阶段就能直立行走的孩子日益增多，随之而来的后果是，这些孩子中有不少患上感觉综合失调症，如视听、视动、听动失调等。专家指出，因爬行练习不足或没有爬行史，我国约75%的孩子出现了类似状况。

别剥夺孩子的爬行快乐

郑女士最近发现，10岁的儿子存在学习障碍，注意力集中不起来。为此，她焦虑不安，咨询了儿科专家后得知：类似表现的孩子多与他们在婴幼儿时期很少爬行，甚至几乎没有爬行史有关。专家认为，孩子在婴儿时期爬行姿势不正确，或爬行练习不够充分，易导致日后行为和学习方面的问题。

不少家长喜欢把孩子早早放进学步车里，让他们自己“骑着”车学走路，这样做家长既省心又省力。还有些家长见自己的孩子“没有学会爬就能走”，心里十分高兴。但随着孩子年龄增长，家长们才渐渐感到，与那些爬行多的孩子相比，没经过爬行练习的孩子动作欠协调，学习也难以专心致志。

孩子爬行少引起的一系列问题已引起了儿科专家们的高度重视。实践证明，孩子没有或爬行练习不足，均易引起孩子走路姿势及肌张力不协调，动作迟缓，

资料

专家就此提醒家长们，孩子爬行是其生长发育过程中不可缺少的重要环节，为了让孩子更加健康，千万不要剥夺了他们爬行的快乐。

孩子爬行少危害多

资料显示，感觉综合失调症的原因是对称颈紧张反射动作(简称STNR)不成熟，导致身体的上半部和下半部不自觉地对抗，即上半身是直的，下半身是弯曲的，反之亦然。STNR会在婴儿4—8个月大时开始发展，控制其部分动作。6个月大的婴儿通常可以把头部控制得相当好，如抬起头，看看四周，颈部姿势的.改变使对称颈紧张反射动作开始活动。

当婴儿的STNR(对称颈紧张反射动作)受到控制时，身体的下半部自然与身体的上半部呈相反动作，而爬行的协调动作能增进动作的识别能力和身体其他部位的配合能力。如果爬行练习不足或没有爬行经历，婴儿就缺少了抑制STNR的相应动作经验。

有趣的蜗牛爬行比赛作文 篇9

我们都派出了自己最强的“运动员”上阵。还给自己的蜗牛起了个非常酷的名字。彬彬的叫“快如闪”;飞飞的.叫“行如飞”;我的叫“爬如风”。

比赛开始了，我们各自把蜗牛放到起跑线上，然后，我一声令下，大家一齐松手，一齐在一旁喊加油。可是老半天了，蜗牛们一动也不动，我们只能在一旁干着急。过了好一会，我们终于发现蜗牛开始爬动了，蜗牛就是蜗牛，它爬的可慢了，不仔细瞧，根本发觉不了它们在移动。慢倒不要紧，它们竟然爬一会，还要停下来歇上好一会。

瞧!飞飞的蜗牛趴在地上偷懒了，它纹丝不动。飞飞气急败坏地只好用小木棍，在它壳上轻轻敲一下，可蜗牛还是不动，他只能在一边发疯似的乱喊。

爬行小高手 篇10

最好不要让宝宝在沙发上、床上爬，一是地方小，不好练，二是不安全，一不留神宝宝就可能摔下来。最好让宝宝在地板上爬，在客厅或卧室找一块大点儿的地方，将周围的物品清理干净，再准备一块软的地垫，就可以放心地让宝宝在上面爬了。

1、先趴下，抬起头

这是爬的前奏。因为宝宝趴着时，他会很自然地把头抬起来，并努力用两只胳膊支撑起上半身，可以为爬行打下基础。所以，每天可以让宝宝趴几次，锻炼他胳膊的力量。不过，要避开刚吃完饭的时候。

2、玩具在这儿，过来拿吧

宝宝趴在垫子上时，在他的前方不远处放一个他喜欢的玩具，也可以放上他爱吃的食物，吸引宝宝爬过来拿。

3、推推小屁股

刚开始学爬时，宝宝的意愿和行动往往不能一致，明明他很努力地想往前爬，结果却在倒退或在原地转圈。这时你可以用手轻轻推一推他的小屁股，或用手掌撑住他的小脚板，给他一点往前的助力，宝宝就会借力，开始向前挪动。

4、帮他抬起身子

壁面爬行机器人研究与发展 篇11

进入21世纪以来,机器人在各行各业中都得到了广泛的应用和发展,其研究与应用水平已成为一个国家经济实力和科技发展水平的重要标志。爬壁机器人是特种机器人的一种,是在恶劣、危险、极限等情况下进行特定作业的一种自动化机械装置,如今越来越受到人们的重视。为使其尽快完善,对壁面移动机器人的研究已成为机器人技术发展的热点之一。目前爬壁机器人已在核工业、石化工业、建筑工业、消防部门、造船业等领域得到了应用[1—4]。

1 传统爬壁机器人的结构、吸附方式、移动方式及其特点

爬壁机器人必须具有两个基本功能:在壁面上的吸附功能和移动功能。传统爬壁机器人按吸附功能可分为真空吸附和磁吸附两种形式:真空吸附法又分为单吸盘和多吸盘两种结构形式,具有不受壁面材料限制的优点,但当壁面凸凹不平时,容易使吸盘漏气,从而使吸附力下降,承载能力降低;磁吸附法可分为电磁体和永磁体两种,电磁体式维持吸附力需要电力,但控制较方便。永磁体式不受断电的影响,使用中安全可靠,但控制较为麻烦[5—10]。磁吸附方式对壁面的凸凹适应性强,且吸附力远大于真空吸附方式,不存在真空漏气的问题,但要求壁面必须是导磁材料,因此严重地限制了爬壁机器人的应用环境[11—18]。

爬壁机器人按移动功能分主要是吸盘式、车轮式和履带式[19—25]。吸盘式能跨越很小的障碍,但移动速度慢;车轮式移动速度快、控制灵活,但维持一定的吸附力较困难;履带式对壁面适应性强,着地面积大,但不易转弯。而这三种移动方式的跨越障碍能力都很弱[26—32]。

2 国内外壁面爬行机器人的发展概况

2.1 国外爬壁机器人发展概况

爬壁机器人是一种能够在壁面爬行作业的极限作业机器人,它是集机构学、传感技术、控制和信息技术等为一体的高技术产品,世界机器人大国日本在极限作业机器人研究方面尤为积极。在过去的几十年里,爬壁机器人技术在世界范围内得到迅速发展,也相继研制出了不同种类的样机,有些已经投入实用。在这一领域,日本取得的成绩突出[33—38],美国、英国、法国、意大利、西班牙、澳大利亚、韩国等国也在不断深入研究[39—45]。

早在1966年,在本大阪府立大学工学部任讲师的西亮,就利用电风扇进气侧低压空气产生的负压作为吸附力制作了一台垂直壁面移动机器人的原理样机,这被看作是爬壁机器人研究的开端[46—48]。日本应用技术研究所研制出了车轮式磁吸附爬壁机器人,它可以吸附在各种大型构造物如油罐、球形煤气罐、船舶等的壁面,代替人进行检查或修理等作业。这种爬壁机器人靠磁性车轮对壁面产生吸附力,其主要特征是:行走稳定速度快,最大速度可达9 m/min,适用于各种形状的壁面,且不损坏壁面的油漆。1989年日本东京工业大学的宏油茂男研究开发了吸盘式磁吸附爬壁机器人,吸盘与壁面之间有一个很小的倾斜角度,这样吸盘对壁面的吸力仍然很大,每个吸盘分别由一个电动机来驱动,与壁面线接触的吸盘旋转,爬壁机器人就随着向前移动,这种吸附机构的吸附力可以达到很大[49—53]。

此后的几十年里,爬壁机器人技术在世界范围内得到了迅速发展,也相继研制出了不同种类的样机,有些已经投入实用。

2.2 国内壁面爬行机器人的发展概况

和国外相比,国内爬壁机器人的研究起步较晚,但近几年已取得了很大进步。我国的工业机器人从20世纪80年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关,目前已基本掌握了机器人本体的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人[54—56]。但总的来看,我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离;机器人应用工程起步较晚,应用领域窄,生产线系统技术与国外比有差距;在应用规模上,我国已安装的国产工业机器人约200台,约占全球已安装台数的万分之四[57—59]。

哈尔滨工业大学机器人研究所已经成功研制出单吸盘真空吸附车轮行走式爬壁机器人和永磁铁吸附履带行走式爬壁机器人[60—65]。单吸盘轮式壁面移动机器人,有吸附机构和移动机构两大部分,移动机构由电机、减速器、车轮构成,吸附机构包括真空泵、压力调节阀、密封机构等。真空泵是产生负压的装置,其功能是不断地从负压腔内抽出空气,使负压腔内形成一定程度的真空度。为维持机器人负压腔内的负压,还需要有密封机构,使机器人可靠地吸附在壁面上并产生足够的正压力,从而使驱动机构产生足够的摩擦力以实现移动功能。由于气囊密封装置具有较好的弹性,在壁面有凹凸时,通过气囊的形来减小缝隙的高度,可使机器人具有一定的越障能力[66—69]。调节弹簧的作用有两个:一是为密封圈提供密封所必需的正压力,二是提高气垫对壁面的适应能力,还可起到减震的作用。负压的控制通过调节真空泵的电机电压来改变电机的转速,同时采用负压传感器作为检测元件,实时检测负压的变化,为调整压力提供依据。

磁吸附履带式爬壁机器人采用的是双履带永磁吸附结构,在履带一周上安装有数十个永磁吸附块,其中的一部分紧紧地吸附在壁面上,并形成一定的吸附力,通过履带(由链条和永磁块组成)使机器人贴附在壁面上。机器人在壁面上的移动靠履带来完成,移动时,履带的旋转使最后的吸附块在脱离壁面的同时又使上面的一个吸附块吸附于壁面,这样周而复始,就实现了机器人在壁面上的爬行。

3 壁面爬行机器人的发展趋势

由于传统爬壁机器人具有很多不足之处,因此未来爬壁机器人的结构应该向着实用化的方向发展。

3.1 吸附装置

最近几年,美、英、俄等国的研究小组真正揭示了壁虎在墙上爬行的秘密,这个秘密就是分子间的作用力——范德华力,范德华力是中性分子彼此距离非常近时产生的一种微弱电磁引力。科学家在显微镜下发现,壁虎脚趾上约有650万根次纳米级的细毛,每根细毛直径约为200至500纳米,约是人类毛发直径的十分之一,毛发前端有100~1 000个类似树状的微细分枝,每分枝前端有细小的肉趾,这种精细结构使得细毛与物体表面分子间的距离非常近,从而产生分子引力虽然每根细毛产生的力量微不足道,但累积起来就很可观根据计算,一根细毛能够提起一只蚂蚁的重量,而一百万根细毛虽然占地不到一个小硬币的面积,但可以提起二十公斤力的重量,如果壁虎脚上650万根细毛全部附着在物体表面上时,可吸附住质量为130千克的物体,这相当于两个成人的质量。从壁虎脚的附着方式得到的启示可用于研制爬壁机器人[70—73]。

在分析壁虎生物原型吸附的功能原理和作用机理的基础上,通过高分子材料化学、工程材料科学、力学和机械学的交叉学科研究,探索出一种与壁虎脚趾表面结构相近的,经物理改进的极性高分子材料——人造壁虎仿生脚干性粘合剂,并应用精密微机械加工的手段,设计并制作模拟壁虎脚趾的吸附装置,该吸附装置将适应于各种材质和任意形状的表面,这种装置如果研制成功将使爬壁机器人的实用化迈出坚实的一大步。

3.2 移动方式

在移动机器人中,轮式和履带式移动方式已获得广泛的应用,但是足式移动方式具有轮式和履带式所没有的优点,足式移动方式的机器人可以相对较容易地跨过比较大的障碍,并且机器人的足所具有的大量的自由度可以使机器人的运动更加灵活,对凸凹不平的地形适应能力更强,足式机器人的立足点是离散的,跟壁面接触的面积小,可以在可达到的范围内选择最优支撑点,即使在表面极度不规则的情况下,通过严格选择足的支撑点,也能够行走自如。正是由于足式结构多样、运动灵活,适应于各种形状的壁面上[74—76],而且能够跨越障碍物,因此足式结构将在爬壁机器人上有着较好的应用前景。

3.3 驱动设备

传统伺服电机因功率重量比低,必须安装在远离驱动的地方,而且电机高速运行后需有减速齿轮来降低速度,致使传动系统复杂,结构累赘,不能满足实用化的要求,为此需要研制利用功能材料构成的体积小、重量轻、高效率密度的新型电机[77—79]。

微特电机所组成的驱动伺服系统和位置速度传感系统是机器人关键部件,研制开发直接驱动、大力矩、小体积、重量轻、精度高、反应灵敏、工作可靠的各类微特电机,是提高我国机器人的研究开发水平,满足国内研制高性能机器人的基础保障。因此微特电机在机器人应用的前景是非常乐观的,爬壁机器人使用微特电机技术的发展趋势可归纳为:朝着高精度、高可靠性、直接驱动、新原理、新结构、机电一体化、超微化方向发展。

超声波电机:利用压电陶瓷的逆压电效应和超声振动,将弹性材料的微观形变通过共振放大和摩擦耦合转换成转子或滑块的宏观运动。由于其独特的运行机理,超声波电机具有传统电磁式电机不具备的优点:(1)靠摩擦力驱动,断电后具有自锁功能;(2)转矩密度大,低速下可产生大转矩,不需齿轮减速机构,因而体积小、质量轻、控制精度高、响应速度快;(3)运行无噪声,不产生也不接受电磁干扰等[80—85]。正是由于超声波电机具有众多优点,所以它在爬壁机器人上将有非常好的实用价值。

3.4 能源问题

迫切的需要探索出一种新的能源,体积小、供电性能强的电池,或者通过遥控途径对机器人提供能量和信号控制。目前国内外正对此进行积极研究,这方面日本取得了较大的成果。日本已经较为成功的将微波技术应用到一台无线机器人上,该技术成功的应用将会使爬壁机器人的运动范围得到较大的扩展。

4 结束语

随着机器人技术的出现和发展以及自我保护意识的增强,人们迫切希望能用机器人代替人工进行高空作业。爬壁机器人的使用可以大大降低高层建筑的清洗成本和工业中高空高危设施的维护费用,提高效率,特别是把人从高空作业中解脱出来。因此,研制一种适用于高空作业的爬壁机器人具有重要的社会效益、经济意义和广阔的应用前景。

两栖动物和爬行动物 篇12

设计人：张静审核人：授课人：授课时间： 课题：两栖动物和爬行动物课型：课时：

【学习目标】

1、了解一些常见的两栖动物和爬行动物。

2、明确概况两栖动物和爬行动物的主要特征。

3、通过学习树立爱护动物的意识，了解两栖动物和爬行动物与人类生活的关系。

【学习重点难点】

重点：两栖动物和爬行动物的主要特征。

难点：两栖动物和爬行动物的主要特征。

【导学过程】

（一）检查预习

（二）自学方法指导与自主学习

1、青蛙是由__________发育来的。蝌蚪很像__________，有__________，用__________呼吸，在__________生活。青蛙没有__________和__________，生有__________和__________，可以在__________生活。青蛙属于__________。

2、青蛙的眼睛后面有__________，可感知__________；头部前端有一对__________，是呼吸时气体的__________；青蛙的前肢__________，可__________身体；后肢__________，既能__________也能__________。这些特点使青蛙既能在__________生活，也能在__________活动。青蛙能适应陆地生活，与它能用__________呼吸有密切关系。但青蛙的肺结构__________，__________。青蛙的皮肤__________且能__________，皮肤里密布__________，可进行__________，辅助__________呼吸。

3、常见的两栖动物还有______、___、___等。它们的主要特征是：幼体生活在___，用___呼吸；成体大多生活在___，也可在___游泳，用______呼吸，___可以辅助呼吸。

4、两栖动物是很多______的天敌，保护___中的青蛙或在稻田中______青蛙，能有效___农作物的虫害，以减少使用农药对环境的______。由于___以及______缩 1

减等原因，两栖动物的___和______正在减少。我们应当加大保护两栖动物___的力度，禁止对它们______。

5、爬行动物是真正______陆地环境的脊椎动物。

6、蜥蜴一生都生活在______。在___的日子里，在______和山坡的___，常可以看到蜥蜴。蜥蜴的头部后面有______，它的头可以___，便于在陆地上______和发现___；蜥蜴的四肢______，不能___，能贴地面迅速______；皮肤______，表面覆盖角质的___，既可以______身体又能减少体内___的蒸发。蜥蜴的______比青蛙发达，___能力较强，只靠______的呼吸，就能满足蜥蜴在陆地上对___的需求。青蛙将卵产在______并在___受精。蜥蜴将受精卵产在______。蜥蜴的受精卵___，卵内______较多并含有一定的___，卵外有坚韧的______保护，使卵能够在陆地环境中发育成___。蜥蜴的______和___可以摆脱对水环境的依赖。以上是蜥蜴能终生生活在陆地上的原因。

7、同属于爬行动物的___、______、___、______等，都具有如下的共同特征：体表覆盖角质的___或______；用___呼吸；在______产卵；卵的表面有坚韧的___。

（三）小组合作研讨

1、完成课本25页的观察与思考。

2、说说两栖动物进化的标志。

3、说一说爬行动物进化的特征

4、鱼的腮、青蛙的肺和皮肤、蜥蜴的肺都能与外界进行气体交换，它们在结构上有什么共同的特点？

（四）课堂小结

（五）课堂达标测评

1、下列动物中是两栖动物的是（）

A、蟾蜍B、海龟C、鳄鱼D、企鹅

2、青蛙的幼体和成体的呼吸器官分别是（）

A、鰓；肺和皮肤B、肺；皮肤和肺

C、鰓；皮肤D、鰓；气管

3、与蝌蚪相比，只有成蛙才具有的结构是（）

A、鰓B、后肢

C、尾巴D、肺

4、青蛙前肢和后肢的主要作用分别是（）

A、前肢游泳，后肢支撑身体

B、前肢游泳，后肢跳跃

C、前肢支撑身体，后肢跳跃、游泳

D、前肢支撑身体，后肢跳跃

5、蜥蜴的皮肤干燥又粗糙，表面覆盖着角质鳞片，这样的皮肤有利于（）

A、爬行B、吸收营养

C、辅助呼吸D、减少体内水分蒸发

6、有的两栖动物终生生活在水中。（）

7、两栖动物的生殖和发育离不开水，爬行动物的生殖和发育摆脱了对水环境的依赖。（）

8、蛇没有四肢，但它属于爬行动物。（）

（六）课后作业和预习案

1、完成课本第29页练习

2、预习《鸟》

（七）课后反思

描写爬行动物的好句 篇13

草丛中闪出一条黑色的大蛇，吐着红丝带般的长舌，扭动着碗口粗的身体。 这条眼镜蛇，像被触怒了似的，昂起头，吐出尖尖的血红的舌头，向四周呼呼地直喷气。 在茂密的森林中，蟒蛇有时像一根粗粗的藤蔓缠绕在树干上；有时在较平的树杈间盘作一团，像个大“螺丝转”似的.，一动不动。

小乌龟摔了个四脚朝天，慢慢地把头伸出来，看看四周的动静，然后把硬硬的嘴往地下一顶，四只爪子抓挠着，挣扎了一会儿，终于翻过身来了。 蜗牛的头圆圆的，上面有四只触角，两根带眼睛的长触角总是向上竖着，还一摆一摆的，活像两根电视天线。

爬行故障 篇14

关键词：攀爬机器人,电力铁塔,爬行机构

0 引言

目前,采用高压和超高压架空电力线路进行电力输送是远距离输送电力的主要方式[1]。电力铁塔及电力线长期显露在野外,分布地点多,绝大部分远离城镇,所处地形复杂,自然环境恶劣,因受到持续的机械张力、风吹日晒、材料老化等的影响,经常会出现断股、磨损、腐蚀、螺丝松动等问题。因自然原因或人为破坏造成的微小损坏或缺陷,都可能扩大,最终导致严重的事故[2]。因此,对电力输电设备的日常巡检与维护是有效保障输电设备安全、可靠输送电力的基础工作。

传统的巡检方法普遍采用的是人工巡检、手工记录的工作方式,需要工作人员逐塔巡视。这种方法费时费力,而且受恶劣的自然环境影响,工作条件艰苦、巡检周期长、效率低,同时,人工攀爬铁塔及上线检测对工作人员存在安全隐患[3]。因此,急需开发可以替代或部分替代电力工人日常巡检作业的新型设备。

随着机器人技术的发展,电力特种机器人成为特种机器人领域的一个研究热点。但目前对电力特种机器人的研发热点基本上都是针对电力线巡检的巡线机器人,国内外已经先后成功研发出一些巡线机器人,并在进一步的投入人力物力进行巡线机器人的研发工作。然而用于巡检与维护电力铁塔的机器人还未多见到相关的研究与报道。

因此,研究和开发用于攀爬电力铁塔的巡检机器人是很有必要的。研制攀爬电力铁塔的机器人的意义在于能够代替人工巡检、提高效率和检测精度、降低成本等,长远来看,当攀爬电力铁塔机器人技术达到一定程度,它还可以负载巡线机器人自主上线,甚至集攀爬铁塔与上线巡线于一身,实现电力巡检的全面自动化。

1 攀爬电力铁塔机器人的研究现状

1.1 攀爬电力铁塔机器人爬行机构分类

到目前为止,国内外设计的可以在电力铁塔空间桁架上爬行的机器人主要有以下几种爬行机构:电磁吸附式攀爬机构、步进式攀爬机构、蠕动跨越式移动机构。

1.2 电磁吸附式攀爬机构

英国威尔士班戈大学(University of Wales,Bangor)设计的一种电磁吸附式的攀爬电力铁塔机器人方案,如图1(a)(b)所示[4]。该机器人由三部分组成:中部、头部和尾部。其中,中部具有旋转机构,可以作转向运动。头部与尾部分别用导向杆与中部连接,在齿轮齿条的带动下可以分别相对于中部作伸缩运动。三部分都有各自的电磁吸附装置,同一时刻有两部分吸附,另一部分运动。其运动方式如图1(c)所示。但是由于该机器人没有垂直于前进方向的自由度,电磁铁部分又没有抬升机构,该机器人只能在平坦的表面上移动,不具有越障功能。

以色列艾瑞尔中心大学(Ariel University Center)的K&C G实验室(Kinematics&Computational Geometry multidisciplinary laboratory)研制的电磁吸附式爬铁塔机器人如图2所示[5],采用连杆结构形式,共有八个自由度,具有越障功能。

1.3 步进式攀爬机构

西班牙马德里的卡洛斯三世大学研制的ROMA攀爬机器人[6]就是一款典型的拥有步进式攀爬机构的3D复杂梁架环境攀爬机器人如图3所示。

该机器人是根据蠕虫移动的运动学原理而设计的,主要包括三部分如图3所示:

1)机器人的主体。包括CPU,伺服多轴控制板,一个伺服发动机放大器(驱动器),电池,与地面操作系统通信的无线电波以太网,和辅助性的电子学,如多路技术系统;

2)运动系统由装在机器人本体上的两只爪子组成,实现其与要攀爬对象的攀附和分离,它们由交流电机和谐波驱动减速器驱动,这使得机器人能够沿着复杂结构做3D运动;

3)传感器平台主要基于摄像机和激光测距仪,用来进行检测操作和机器人导航。

该机器人共有八个自由度,四个用来控制两爪子的运动和方向,两个用来张开和闭合爪子,一个控制爪子的旋转,一个用来延伸本体,它既可以沿着梁或桁架做1D运动(图4.b),也可以在两个呈一定角度的位面间做2D运动(图4.c和4.d),还可以实现在复杂环境中从一个平面到其他平面的3D运动(图4.e)。1D环境中挪动时,机器人的前爪抬起,本体伸长后前爪再抓紧,然后后爪抬起,本体收缩后后爪再抓紧;2D运动是在1D运动的基础上增加本体和爪子的抬升和方向运动而实现的;复杂的3D运动时则是由全部的单独运动配合来实现,包括爪子的旋转运动。

该机器人有非常巧妙的运动机构,允许其在复杂环境中做各种运动和自由行走,并且安全级别较高。但它的运行环境仍然比较规则,通常为梁或柱结构的组合,仍很难适应电力铁塔的角钢结构;并且采用两爪结构,对旋转电机的要求很高,机器人整体移动速度太慢,无法在实际中的铁塔检测任务中使用。

1.4 蠕动跨越式移动机构

国内在这方面的研究还极少,由哈尔滨工业大学机器人研究所研制的管外移动机器人[7,8]采用蠕动跨越式移动机构,可以实现在1D、2D梁架环境下做各种运动。

该机器人具有很好的越障功能,可越过凸台等障碍,也可用于2D环境如L型或T型管道的检测。如图5.a所示,机器人机构由手爪(1、2)、转动关节(3、4)和移动关节(5)所组成。机器人每个关节都由一个电机通过减速装置驱动,手爪采用对称形结构。

直线行走时(设向左走),如图5.b所示,一个手爪(2)抓紧,手爪(1)松开后驱动移动关节(5);之后手爪(1)抓紧管道,手爪(2)松开后驱动移动关节(5),就前进一步;重夏上述过程即可实现直线运动。遇到凸台时,如(图5.c)所示,手爪(1)握住管道,松开手爪(2),驱动关节(3)旋转并驱动关节(4)旋转180o,使手爪(2)握住管道;再令手爪(2)抓紧手爪(1)松开,驱动关节(4)旋转并驱动关节(3)旋转180o,使手爪(1)抓住管道即实现越过凸台。遇到型L、T型管道时,如(图(5).d)所示,手爪(1)握住管道,松开手爪(2),驱动关节(3)旋转的同时驱动关节(4)旋转所需角度,让手爪(2)抓紧竖直管道;再松开手爪(1),驱动关节(4)旋转的同时驱动关节(3)旋转所需角度,使手爪(1)抓住管道即完成翻越。

该种机器人具备越障能力,但对铁塔钢架的适应能力、承载能力较差,同时只能在1D和2D环境中应用,在铁塔的复杂3D环境中难以应用。

2 攀爬电力铁塔机器人爬行方案设计[9]

在充分调研国内外攀爬电力铁塔机器人爬行机构发展现状的基础上,通过借鉴他们比较成熟的机构,我们已经成功设计、装配出了3代不同攀爬原理的攀爬电力铁塔机器人物理样机,并在试验铁塔上取得了成功,达到了预期目标。结合这三代物理样机在试验过程中出现的问题,在进一步分析国内外攀爬电力铁塔机器人本体结构特点并结合实际的基础上,提出了以下两种设计方案。

2.1 攀援式攀爬机构

攀援式攀爬机器人像肢节动物一样,有可以灵活运用的手,能用四只爪子抓牢钢架,像黑猩猩那样去攀爬铁塔。

该类人机器人没有任何用于把其本体固定于铁塔上的特殊结构,而是像人一样用爪子把其自身固定在铁塔上。该机器人有16个自由度,四只手臂,手臂末端各安装一V型爪子,当其中的三个爪子抓紧铁塔钢架的时候,另外一只手臂做伸缩运动探找新的着脚点,四只手臂依序交替运动,从而实现机器人本体的运动。该机器人攀爬电力铁塔的步态如下(如图6所示):

1)上部的两只爪子抓住上面对称的两个钢架,同理下部也是如此。机器人可以牢固的将自己固定在铁塔上。

2)释放上部的其中一只爪子去抓取另一只钢架。

3)释放上部的另外一只爪子抓取对称的钢架。

4)下部的两只爪子同样以上部两只爪子的运动方式进行运动。

5)四只手臂同时运动实现本体的移动。

2.2 仿人手臂攀爬机构

结合树獭、黑猩猩和尺蠖攀爬的仿生学原理,设计出串联的包括七个节点单元和两端各有一双“V”字型爪子的仿人手臂攀爬电力铁塔机器人如图7所示。

该机器人结构近乎对称,连杆3、4、5、6由金属制圆筒构成,且分别有一旋转接点7、8、9、10,这四个旋转接点将金属圆筒分为两部分,内置在圆筒中接点处的电机作用使两部分在节点处可实现任意角度相对旋转运动。转动关节11、12、13也有电机作用使两个连杆在0—330角度范围内做相对旋转动作。我们知道一个控制结构如果有六个自由度就可以到达其在三维空间的任何地方,该攀爬机构共有七个旋转节点单元,九个自由度,原理上可以接触到电力铁塔的任何部位,较好的实现越障功能,实现全面、详细检测。针对L型铁塔钢架结构设计双“V”字型爪子1、2,这在设计上是一个难点,必须保证爪子牢固地抓紧铁塔的钢架结构并保持机器人的平衡。机器人由此七个连接单元和两个爪子单元组成,模块化的构成不但会减少设计、制造和维修的成本,而且我们可以容易的由这些连接单元组成具有任意数量自由度和其他结构的机器人。

3 攀爬电力铁塔机器人爬行方案的确定

由以上设计的两种爬行机构可知,攀援式攀爬机构有16个自由度,四只手臂有三只总是同时固定,可以保证本体的稳定性,具备越障能力,对铁塔钢架的承载能力较强。仿人手臂攀爬机构灵巧度高,他的移动爪子可以接触到3D工作空间的任何机构,允许其在复杂环境中做各种运动和自由行走,可以满足攀爬和操作功能;紧密性好,紧凑娇小的结构对于避免机器人和环境之间的碰撞是有好处的;重量轻。

比较两种爬行机构知攀援式攀爬机构其体积大,对四只手臂的协调性要求较高,对铁塔钢架的适应能力较差,同时复杂的铁塔钢架结构使其路径规划和控制系统设计都较为复杂,同时在灵巧度及轻重量方面都不如仿人手臂攀爬机构。所以,确定仿人手臂攀爬机构为最终方案。

4 攀爬电力铁塔机器人基于Solid Works的三维实体建模和基于ADAMS的虚拟仿真

在确定了攀爬电力铁塔机器人整体方案的前提下,在Solid Works平台上进行了零件图、子装配图、总装图的仿真设计与装配,建立起了设计方案的三维实体模型,然后,将其导入ADAMS软件中,进一步建立起虚拟样机仿真模型,并对虚拟样机进行了运动学及动力学方面的仿真与分析。仿真结果显示,该攀爬机器人能很好的完成攀爬越障动作,运行稳定,证明了该设计方案的可行性。

5 结论

以上通过分析、比较几种爬行结构,结合攀爬电力铁塔机器人的性能要求及工作环境确定了一种攀爬电力铁塔机器人的爬行方案。通过在Solid Works平台上的三维建模,在ADAMS软件中的虚拟仿真,验证了设计方案的可行性。攀爬电力铁塔机器人是一个复杂的机电一体化系统,涉及到机构、控制、通信、定位系统、可动平台上传感器的融合、电源等多个领域。爬行方案的确定,是该项目研制的基础。从样机的试制,以至达到实用化的目标,仍需做大量的研究工作。

参考文献

[1]陈中伟,肖华,吴功平.高压巡线机器人电磁传感器导航方法[J].传感器与微系统,2006,25(9):33-35.

[2]张运楚,梁自泽,谭民.架空电力线路巡线机器人的研究综述[J].机器人,2004,26(5):467-473.

[3]左岐,谢植,梁自泽等.巡线机器人的发展与应用[J].机器人技术与应用,2007.3.

[4]Richard Pierce Owen.A climbing robot for inspection ofelectricity pylons[D].Dissertation for the degree of MEng(Hons)at Univesity of Wales,Bangor.2003.

[5]http://www.ariel.ac.il/projects/kcg/index.php/climbing-robot.

[6]C.Balaguer,A.Giménez,J.M.Pastor,V.M.Padrón,M.Abderrahim.A Climbing Autonomous Robot for Inspection Application in 3D Complex Environments[J].Robotica.2000.Vol.18.P.287-297.

[7]安永植,郭伟,姜国超.蠕动式管外移动机器人模型I[J].高技术通讯.1994.11.P.32-33.

[8]安永植,姜国超.管外移动机器人机构的研究[J].机器人.1994,16(5):275-280,285.