随着大型在役的球罐焊缝无损检测重要性不断提高,自动化的探伤机器人可以有效的代替人工检测,极大地提高了安全和效率。本课题主要研究焊缝探伤机器人的结构设计优化以及双侧同步控制技术。在探伤机器人的受力分析中,对探伤机器人在壁面不同位置静止和运动过程中的受力情况、磁铁和壁面干涉情况、机器人车轮倾角改变情况进行分析和计算,Mecanum轮全向机器人的运动学作为机器人运动控制理论基础。对机器人机构设计和改进,完成磁吸附提升机器人、悬架磁吸附减震机器人、三轴可调磁吸附机器人的设计,并对所设计机器人改进优化使其满足在罐体内外稳定吸附要求,优化了双侧探伤侧机器人结构。根据X射线数字平板无损检测探伤方式要求,探伤机器人实现在壁面双侧同步运行进而完成探伤工作。本文通过设计双侧视觉同步方法和双侧激光跟踪定位方法实现机器人双侧同步,并对同步方法的原理和双侧机器人位置坐标进行分析和计算。开发探伤机器人双侧同步控制系统,利用远程计算机通过无线完成对机器人、双视觉同步系统、激光跟踪定位系统的控制和通讯,实现探伤机器人在双侧的控制和同步。通过探伤机器人的运动和同步实验,测试机器人在壁面吸附运动的稳定性,并对机器人运动进行补偿、纠偏、循迹实验,确保机器人运行可靠。在双侧同步实验中,对双侧视觉同步、激光跟踪同步方式进行实验,测试机器人双侧同步运动和定位精度,并在实地现场对机器人进一步运行测试。