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    4.1  PCB板布线 24

    4.2  PCB板元器件焊接及调试 26

    结  论 27

    致  谢 28

    参考文献 29

    1  绪论 

    1.1  国内外管道机器人的研究现状

    1.2  本课题研究背景及意义

    管道运输从19世纪中叶开始出现。如今的管道运输已经成为了像公路、铁路、水运、航空一样重要的运输手段。但是管道运输与其他几种运输方式有着很大区别，一、成本费用较少，与传统运输方式的投资成本相比，管道运输的投资成本只占其四分之一；二、可实现连续运输，不像传统的运输方式，不存在空车返回的情况；三、可适应各种地貌和气候天气条件；四，运输过程封闭，损耗较低[9]。

    我国的第一条长距离输油管道在1957年诞生。在此之后全国各地陆续修建了大批的管道用以输油或者输气，这些早期建设起来的输送管道现在已经是我国目前运输网络的重要组成部分了。虽然我国目前的运输管道网络建设已经逐渐密集，但是与其他的发达国家相比我国的运输管道网络建设还是相对落后的。不过，从对一些调查数据的分析结果来看我国的运输管道网络建设必将有长足的发展。由此可见，管道运输对国民经济和现代工业至关重要。随着管道的增多以及管道年龄的不断增长和腐蚀，有些海底管道使用年龄长达40年，还有一些人为破坏，管道的泄露事件时常发生，损失巨大，对人们的生命财产安全有着十分严重的威胁。所以对于管道勘探检测就显得尤为重要。由于管道的特殊性，不像陆地检测简单。一般情况下，人们往往不能够直接接触管道所处的地下环境，这对人类而言十分危险的。管道机器人检测油道想法的提出解决了工业生产中的一道难题。源:自~751·论`文'网·www.751com.cn/

    一个完整的管道机器人应该具备移动载体、管道内部环境检测系统、信号传递系统、动力传输系统和控制系统。可以轻易看出，管道机器人的核心就是移动载体和管道内部环境检测系统。本文的重点是以高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核的STM32F103C8T6单片机为控制核心，通过解码红外遥控器的指令来控制的小车的行进状态。通过在结构中安装编码器用于监控小车速度。

    1.3  本文的主要工作

    油田钻井套管内部的凹凸形变是钻井工作中非常重要的一项测试指标，对于套管钻井系统的稳定工作有非常重要的意义[10]。为了准确的检测形变，项目采用了基于视频图像处理的管道探测。将爬行器放入管道内，通过伸缩机构将爬行器的车轮紧贴管道内壁，论文网遥控器发出指令让爬行器在管道中以一定速度运动，利用安装在爬行器上的摄像头进行图像采集，将所采集的图像记录下来，并传到计算机的界面，利用已编制的软件给出缺陷的位置和图像。本文主要独对爬行器的控制系统进行研制，其主要研究内容如下：

    （1）熟悉管道机器人背景知识，掌握管道机器人控制系统知识。系统整体方案的制定参考国内外大量关于管道机器人控制系统的设计方案，在此基础上制定了管道机器人控制系统的整体设计方案。

    （2）通过大量的资料分析，学习了红外接收头的发射与接收，同时根据红外解码编码的原理编写程序。学习了STM32、PID算法、步进电机的相关知识，在以上知识的运用之下完成电路原理图的设计及PCB板的布线。文献综述

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