履带吸盘式爬壁机器人结构原理的研究
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学士学位论文论文题目:履带吸盘式爬壁机器人结构原理的研究与开发姓 名学 院专 业年 级指导教师分类号:密 级: 单位代码: 学 号:学院:专业:机械设计制造及其自动化年级:注:设计(论文)成绩=指导教师评定成绩(30%)+评阅人评定成绩(30%)+答辩成绩(40%)目录摘要 (I)Abstract (III)第1章绪论 (1)1.1 爬壁机器人结构原理研究与开发的价值 (1)1.2 爬壁机器人结构原理研究与开发的现状及趋势 (2)1.2.1 爬壁机器人结构原理研究的现状 (2)1.2.2 爬壁机器人结构原理研究的发展趋势 (3)1.3 几种爬壁机器人结构原理分析与对比 (4)1.3.1 车轮式磁吸附爬壁机器人 (5)1.3.2 多吸盘单链爬壁机器人Cleanbot – IV (5)1.3.3 履带式磁吸附爬壁机器人 (6)1.4 履带吸盘式爬壁机器人结构原理的研究特色与价值 (7)1.4.1 履带吸盘式爬壁机器人结构原理的研究特色 (7)1.4.2 履带吸盘式爬壁机器人结构原理的研究价值 (8)1.5本章小结 (9)第2章履带吸盘式爬壁机器人结构方案研究 (11)2.1 履带吸盘式爬壁机器人的功能要求 (11)2.1.1 爬壁机器人的工作过程 (11)2.1.2 爬壁机器人的基本功能 (11)2.1.3 爬壁机器人的主要设计参数 (12)2.2 爬壁机器人移动机构方案设计 (13)2.2.1 履带的结构形式 (13)2.2.2 履带与履带轮的联结 (14)2.2.3 履带吸盘式爬壁机器人壁面适应能力分析 (15)2.3 爬壁机器人吸附机构方案设计 (17)2.3.1 吸盘式吸附机构方案设计 (17)2.3.2 吸盘机构设计 (18)2.3.3 吸盘式爬壁机器人吸附安全性研究 (19)i2.4 机器人气动回路方案设计 (22)2.4.1 配气盘结构设计 (22)2.4.2 吸盘气动回路设计 (24)2.5 本章小结 (25)第3章履带吸盘式爬壁机器人结构的开发与论证 (27)3.1 爬壁机器人吸附结构的设计与论证 (27)3.1.1 爬壁机器人吸附结构的设计 (27)3.1.2 爬壁机器人吸附结构的论证 (29)3.2 爬壁机器人行走机构的设计与论证 (30)3.2.1 爬壁机器人行走机构的设计 (31)3.2.2 爬壁机器人行走机构的论证 (31)3.3 爬壁机器人车体的设计与论证 (33)3.3.1 爬壁机器人车体的设计 (34)3.3.2 爬壁机器人车体的论证 (34)3.4 本章小结 (36)第4章履带吸盘式爬壁机器人附属部件开发与设计 (37)4.1 背仓部件开发与设计 (37)4.2 清洁壁面部件开发与设计 (37)4.3 传递消防水管部件开发与设计 (38)4.4 控制系统部件开发与设计 (39)4.5 本章小结 (39)第5章结论与展望 (41)参考文献 (43)注释 (45)谢辞 (47)译文与原文 (49)汉语译文 (49)英语原文 (57)ii摘要随着科技的进步,工业机器人在各个领域得到了广泛地运用。
爬壁机器人原理
爬壁机器人是一种能够在垂直表面上移动的机器人,它通常被设计用于执行检查、维护、清洁等任务,特别是在需要攀爬高楼大厦或其他垂直结构的环境中。
以下是一般爬壁机器人的原理和设计考虑因素:
吸附力或附着力:爬壁机器人通常使用吸盘、气动吸附、磁性或其他附着技术来在垂直表面上产生足够的附着力。
这确保了机器人能够紧密粘附在墙面上,防止它在运动中脱落。
传动系统:为了在垂直表面上移动,爬壁机器人必须具备适当的传动系统。
常见的传动系统包括轮子、履带、腿部或其他可移动的机构。
这些系统需要具备足够的灵活性和稳定性,以适应不同表面的特性。
感知和导航系统:为了在爬行过程中避免障碍物或调整移动路径,爬壁机器人通常配备了各种感知和导航系统。
这可能包括摄像头、激光传感器、超声波传感器等,以帮助机器人感知周围环境并作出相应的决策。
电源和能源:爬壁机器人需要稳定的电源来驱动其各个部件,以及足够的能源供应,以确保在执行任务时具备足够的工作时间。
一些设计中可能包括可充电电池或连接到外部电源的能源系统。
结构和材料:由于爬壁机器人需要在垂直表面上移动,其结构和材料必须具备足够的强度、轻量性和耐久性。
这可能涉及使用高强度的合金材料或先进的复合材料。
安全性考虑:在设计爬壁机器人时,必须考虑到安全性,特别是在高度或危险环境中的应用。
防止机器人脱离表面、防止外部物体受到机器人运动的影响,以及制定应对机器人故障的安全措施都是重要的考虑因素。
这些原理和设计考虑因素使得爬壁机器人能够在垂直表面上安全、高效地执行各种任务。
爬壁机器人调研报告爬壁机器人是一种将地面移动机器人与吸附技术有机结合起来的机器人,其可代替人工在极限条件下完成危险的作业任务。
一、原理爬壁机器人必须具备两个基本功能:壁面吸附功能和壁面移动功能[1]。
吸附功能的实现依赖于吸附装置及其控制系统。
其在垂直墙面方向产生吸附力,进而得到一个平行墙面向上的摩擦力,以抵消机器人自身重力,实现机器人吸附于墙面。
移动功能的实现依赖于爬壁机构及其控制系统。
当爬壁机构与吸附装置耦合时,机器人必须先通过控制系统撤除部分吸附力,然后由爬壁机构的机构运动实现移动或者转向。
若爬壁机构与吸附装置分离,则移动和转向功能不需要考虑吸附部分,可直接通过控制系统驱动爬壁机构实现。
另外,爬壁机器人根据其作业任务需要,除了吸附装置和爬壁机构外,一般还应含有特定的作业系统。
二、类型根据吸附方式的不同,爬壁机器人可以分为:负压(真空)吸附爬壁机器人,磁吸附爬壁机器人,螺旋桨推压吸附爬壁机器人,机械联锁吸附爬壁机器人,静电吸附爬壁机器人,仿生吸附爬壁机器人等等[2][3][4]。
负压吸附和磁吸附两种吸附方式是传统的爬壁机器人的吸附方式,后面又陆续发展出其他多种吸附方式。
负压吸附方式抽离吸附薄膜与壁面间隙空气,以大气压力产生吸附力,但是其受壁面粗糙度影响,当壁面不光整时,有漏气现象,吸附力相对较小。
并且由于其作用力产生来源为大气压力,故而于真空环境中不能吸附。
磁吸附方式又分为电磁体式和永磁体式两种。
电磁体式爬壁机器人维持吸附力需要电力,但控制较为方便;永磁体式爬壁机器人不受断电的影响,使用中安全可靠[5]。
磁吸附方式产生的吸附力大,不受壁面粗糙度影响,但受限于壁面材料必须为导磁性材料,故而应用范围受到限制。
其他吸附方式,如螺旋桨推压吸附方式主要通过螺旋桨高速转动产生推力,其噪音较大;机械联锁方式利用机械装置对壁面的抓持产生吸附,不适用于光滑表面,但在合适环境下,其抓持力大,负载能力强;静电吸附方式通过对导电电极施加高压静电,极化壁面,进而产生电场力实现吸附,但其产生的吸附力小,故而其实现条件严格,要求机器人自重小、负载小,重心贴近壁面,吸附膜与壁面紧密接触等[6];仿生吸附方式主要模仿动物吸附于墙壁的方式,如仿壁虎的干吸附方式,通过特殊材料与壁面间的范德华力(分子力)实现吸附,如仿蜗牛的湿吸附方式,通过液体薄膜张力实现吸附等等[3]。
爬墙机器人原理
爬墙机器人是一种具有特殊功能的机器人,它可以在垂直墙壁上行走,甚至可
以在天花板上移动。
其原理主要基于机械结构和物理原理的应用。
首先,爬墙机器人的结构设计非常重要。
它通常采用轮式或者履带式的结构,
配备有吸盘或者吸附材料。
这些吸盘或吸附材料可以产生足够的吸附力,使机器人能够在墙面或天花板上牢固地附着。
同时,机器人的重心设计也非常关键,要确保其在行走时能够保持稳定,不至于发生倾覆或者滑落的情况。
其次,爬墙机器人利用物理原理来实现在墙面上行走。
在机器人的运动过程中,通过控制吸盘或吸附材料的吸附和释放,可以实现机器人在墙面上的移动。
例如,当吸盘吸附在墙面上时,机器人可以利用电机或液压系统来产生推力,从而实现向上或向下的运动。
同时,机器人还可以利用自身重心的调节,来实现在墙面上的平稳行走。
此外,爬墙机器人还可以利用传感器和控制系统来实现对墙面的感知和自主导航。
通过激光雷达、红外线传感器等设备,机器人可以实时感知墙面的形状和距离,从而调整自身的运动轨迹。
控制系统可以根据传感器的反馈信息,实时调节机器人的运动状态,使其能够在墙面上自如地行走。
总的来说,爬墙机器人的原理是基于结构设计、物理原理和智能控制系统的综
合应用。
通过合理设计的结构、物理原理的运用和智能控制系统的支持,爬墙机器人可以实现在垂直墙面和天花板上的自由行走。
这种机器人不仅具有很高的科研和技术价值,还具有广泛的应用前景,可以在建筑施工、救援任务和工业检测等领域发挥重要作用。
相信随着科技的不断进步,爬墙机器人的原理和技术将会得到进一步的完善和应用。
履带轮机构爬墙机器人的设计摘要:本文介绍了一种能够攀爬竖直平面的新概念爬墙机器人。
这种机器人的两个履带轮上安装有24个吸盘,通过一条履带连接两个履带轮实现了机器人以15m/min速度高速连续运动。
当其中一个履带轮转动时,粘附在竖直墙面上的吸盘则通过专门设计的机械阀控制实现顺序起动。
本文中将介绍履带轮的工程分析和结构设计,包括履带轮的机械控制阀和整体结构。
这种机器人是一个独立式的机器人,它的真空泵和电源是一体式的,并且进行远程控制。
机器人的爬墙能力通过竖直钢板测试进行评价。
最后介绍了利用田口法来减小真空中压力的最优化实验的实施步骤。
关键词:爬墙机器人吸盘履带轮机械阀田口法1.介绍移动式机器人已经被广泛应用于高空作业中,例如清理高层建筑的外墙、修建高层建筑物、给大型轮船喷漆、监控核能工厂的储藏柜等,因为这些工作一般都很重要,但是又极度的危险。
因此,移动式机器人中比较特殊的研究领域——爬墙机器人已经在全世界各个地方进行广泛的研究并且有了很好的发展。
当前大部分的爬墙机器人可以归结为两类:牵引式和粘附式。
粘附式爬墙机器人具有一个粘附式机构,通过吸力、磁力、范德华力及微刺互锁作用粘附在墙壁上。
磁力粘附机构仅在工作墙面由铁磁性表面组成时才会使用。
微刺结构机器人可以很好地粘附在粗糙墙面上,但是却不适用于玻璃、天花板之类的光滑表面。
利用范德华力的机器人则是模仿了壁虎的干燥粘合能力。
这种粘附机构比较奇特,它不需要能量,但是粘附力的大小受粘附表面的粗糙度影响较大,因此需要更多的研究来确认这种机构的适用性。
吸盘式机构则广泛应用于工业机器人中。
相比于其他机构,吸盘式机构具有最好的适用性和耐用性。
根据移动机构的不同,机器人可以分为三种:步行式、滑行式和履带轮式。
步行式爬墙机器人的优点是它能够适应凹凸不平的墙面。
但是由于其执行器和步法控制器数目多,步行式爬墙机器人重量大且控制系统相对复杂。
这就导致了机器人运动速度低且不连续。
爬壁机器人调研报告爬壁机器人是一种将地面移动机器人与吸附技术有机结合起来的机器人,其可代替人工在极限条件下完成危险的作业任务。
一、原理爬壁机器人必须具备两个基本功能:壁面吸附功能和壁面移动功能[1]。
吸附功能的实现依赖于吸附装置及其控制系统。
其在垂直墙面方向产生吸附力,进而得到一个平行墙面向上的摩擦力,以抵消机器人自身重力,实现机器人吸附于墙面。
移动功能的实现依赖于爬壁机构及其控制系统。
当爬壁机构与吸附装置耦合时,机器人必须先通过控制系统撤除部分吸附力,然后由爬壁机构的机构运动实现移动或者转向。
若爬壁机构与吸附装置分离,则移动和转向功能不需要考虑吸附部分,可直接通过控制系统驱动爬壁机构实现。
另外,爬壁机器人根据其作业任务需要,除了吸附装置和爬壁机构外,一般还应含有特定的作业系统。
二、类型根据吸附方式的不同,爬壁机器人可以分为:负压(真空)吸附爬壁机器人,磁吸附爬壁机器人,螺旋桨推压吸附爬壁机器人,机械联锁吸附爬壁机器人,静电吸附爬壁机器人,仿生吸附爬壁机器人等等[2][3][4]。
负压吸附和磁吸附两种吸附方式是传统的爬壁机器人的吸附方式,后面又陆续发展出其他多种吸附方式。
负压吸附方式抽离吸附薄膜与壁面间隙空气,以大气压力产生吸附力,但是其受壁面粗糙度影响,当壁面不光整时,有漏气现象,吸附力相对较小。
并且由于其作用力产生来源为大气压力,故而于真空环境中不能吸附。
磁吸附方式又分为电磁体式和永磁体式两种。
电磁体式爬壁机器人维持吸附力需要电力,但控制较为方便;永磁体式爬壁机器人不受断电的影响,使用中安全可靠[5]。
磁吸附方式产生的吸附力大,不受壁面粗糙度影响,但受限于壁面材料必须为导磁性材料,故而应用范围受到限制。
其他吸附方式,如螺旋桨推压吸附方式主要通过螺旋桨高速转动产生推力,其噪音较大;机械联锁方式利用机械装置对壁面的抓持产生吸附,不适用于光滑表面,但在合适环境下,其抓持力大,负载能力强;静电吸附方式通过对导电电极施加高压静电,极化壁面,进而产生电场力实现吸附,但其产生的吸附力小,故而其实现条件严格,要求机器人自重小、负载小,重心贴近壁面,吸附膜与壁面紧密接触等[6];仿生吸附方式主要模仿动物吸附于墙壁的方式,如仿壁虎的干吸附方式,通过特殊材料与壁面间的范德华力(分子力)实现吸附,如仿蜗牛的湿吸附方式,通过液体薄膜张力实现吸附等等[3]。
研究报告一、立项背景近几年来,机器人在各个领域中得到广泛的应用和发展。
其中,爬壁机器人(Wall Climbing Robot,WCR)是能够在垂直陡壁上进行作业的机器人,它作为高空极限作业的一种自动机械装置,越来越受到人们的重视。
概括起来,爬壁机器人主要用于:(1)核工业:对核废液储罐进行视觉检查、测厚及焊缝探伤等;(2)石化企业:对立式金属罐或球形罐的内外壁面进行检查或喷砂除锈、喷漆防腐、测量和保养;(3)建筑行业:用于对巨型壁面的喷涂,玻璃壁面的清洗,磁砖安装,桥梁探伤等;(4)消防部门:用于传递救援物资,进行救援工作;(5)造船业:用于喷涂船体的内外壁等。
国内外现有爬壁机器人的壁面吸附方式主要包括:负压吸附、真空吸附、磁吸附、气体推力吸附、粘性吸附和仿生学吸附等。
负压和真空吸附方式具有不受壁面材料限制、适用范围广等特点。
但当壁面凹凸不平时,吸盘容易发生气体过量泄漏,导致吸附力不足,减低爬壁机器人的承载能力,甚至使爬壁机器人从壁面跌落。
磁吸附有永磁和电磁两种方式,但要求壁面必须是导磁材料,主要特点是吸附机构较简单,产生的吸附力远大于负压和真空吸附,也不存在漏气现象,对凹凸不平壁面的适应性较强。
气体推力吸附是利用与壁面成一定角度的气体推力使爬壁机器人贴紧壁面,结构简单,但效率低,受环境影响大,而且控制不易。
粘性吸附和仿生学吸附(仿壁虎)虽然他们的灵活性强,体积小,但是他们的吸附性差有待提高,所以注定载重量小。
爬壁机器人的运动机构主要有足式、框架式、履带式及轮式等。
足式和框架式动作灵活,具备一定越障能力,但移动速度较慢,机构设计和运动步态规划比较复杂;履带式爬壁机器人的壁面吸附力较大,移动速度较快,但调整姿态比较困难;轮式运动机构的主要特点是机构简单、移动速度快、控制灵活方便,但由于一般采用带滑动式吸盘(Sliding Suction Cup,SSC)作为吸附装置,受壁面环境影响较大且对滑动式吸盘的滑动密封性能要求比较高。
磁吸附爬壁机器人履带模块运动仿真与实验吴善强;程楠;金超;陈莉【摘要】履带模块是履带式爬壁机器人的重要组成部分,设计了一种可以用在履带式磁吸附爬壁机器人中的履带模块,包括履带传动与行走模块、磁吸附模块,利用Solidworks建立履带模块的三维模型,分析其受力情况,并建立其安全吸附的数学模型,得到其能在壁面不发生滑落或者倾覆的安全吸附条件。
然后将履带模型导入到ADAMS中分析其动力学特性,通过在ADAMS中的动力学仿真验证履带模块设计的可靠性,并且根据仿真结果选择合适的电机,最后通过实验验证仿真结果是准确的,为多履带体的爬壁机器人提供了理论分析和实验的基础。
【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2016(038)004【总页数】4页(P127-130)【关键词】爬壁机器人;履带模块;ADAMS;吸附力;运动学【作者】吴善强;程楠;金超;陈莉【作者单位】中国计量学院机电工程学院,杭州 310018;中国计量学院机电工程学院,杭州 310018;中国计量学院机电工程学院,杭州 310018;中国计量学院机电工程学院,杭州 310018【正文语种】中文【中图分类】TP2420 引言爬壁机器人是一种应用于高空等危险环境下的特种机器人,广泛的应用在反恐防暴、石化、建筑、能源、造船、压力容器检测等领域[1,2]。
近些年来,国内外学者对爬壁机器人做了很多研究,主要是爬壁机器人的壁面吸附能力和行走能力[2~4]。
爬壁机器人吸附方式有单一吸附型的,比如磁吸附、负压吸附、真空吸附、仿生机理吸附,也有两种或者多种吸附方式组成的复合吸附式;移动方式有单一移动型的比如履带式、足式、轮式、框架式,也有由两种或者两种以上吸附方式组成的复合式移动式。
履带式磁吸附爬壁机器人由于具有良好的壁面适应性、移动速度快、带负载能力强等优点,应用尤为广泛,比如应用在大型油罐车表面、船体等容易生锈的钢铁壁面的除锈、探伤检测。
一般采用两个或者多个履带模块的组合来实现爬壁机器人的吸附与行走,一般的履带模块多采用链条式,链条式履带的传动能力强,但是其质量比较大,需要较大的吸附力才能保证机器人安全吸附在壁面上,因此本文采用的柔性的橡胶带作为履带,这样在保证履带式爬壁机器人的优点上,减轻其质量,从而进一步提高其带负载能力。
吸附式爬壁机器人原理
《吸附式爬壁机器人原理》
嘿,大家知道吗,有一种特别神奇的吸附式爬壁机器人呢!让我来给你们讲讲它的原理哈。
有一次啊,我去参观一个科技展览,在那里就看到了一个吸附式爬壁机器人在展示。
哇塞,那可真是太有意思啦!它就像一个小小的蜘蛛侠一样,在墙壁上稳稳地爬来爬去。
这个机器人呢,它有一个超级厉害的“秘密武器”,那就是它的吸附装置。
就好像我们人的手能抓住东西一样,它靠着这个装置就能紧紧地贴在墙壁上。
你看哦,它的这个吸附装置就像是一个小小的吸盘,能产生很强的吸力,把它牢牢地固定在那里。
然后呢,它还有一些小轮子或者小脚,就靠着这些来移动,一步一步地在墙壁上前进。
它在那面墙上爬的时候啊,我就一直在旁边盯着看,心里想着这也太神奇了吧!我都感觉自己好像变成了那个机器人,在体验着它是怎么吸附在墙上,怎么移动的。
哎呀呀,我都有点想自己也有这样的本事,能在墙上随便爬呢,那得多好玩呀!
总之呢,吸附式爬壁机器人就是靠着它独特的吸附装置和移动方式,能在各种垂直的表面上自由行动。
这真的是科技的魅力呀,让我们的生活变得更加有趣和神奇啦!是不是很有意思呀,哈哈!。
履带式爬壁机器人磁吸附单元优化设计与实验研究胡绍杰;彭如恕;何凯;李纠华;蔡建楠;周维【摘要】This paper presents a structure scheme of a new adsorption unit which can increase the adsorption capacity while not adding its weight.Firstly,the method of finite element was used to establish the three-dimensional theoretical calculation model of magnetic force,thus the key parameters were quantitatively analyzed,in this way,the relation schema of the parameters and the adsorption force was obtained.Then,the multi-factor analysis method was adopted to optimize the analysis of the main key parameters.It was found that the experimental results were basically consistent with the simulation data.After optimization,the adsorption force increased by 21.4% to 628 N,which verifies the rationality of the optimization method,providing a basis for the lightweight design of wall-climbing robots.%为了使爬壁机器人结构紧凑、轻量化程度高,提出了一种既可增加吸附能力,又不增加自身重量的新型吸附单元结构方案.首先,运用有限元方法,建立磁力三维理论计算模型,对关键参数进行定量分析,得到各个参数与吸附力的关系图.然后,采用多因素分析的方法,对主要关键参数进行了优化分析.通过实验验证,实验结果与仿真计算数据基本吻合.经过优化后,吸附力提升了21.4%,达到628 N,验证了优化方法的合理性,为爬壁机器人的轻量化设计提供了依据.【期刊名称】《机械与电子》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】6页(P69-74)【关键词】爬壁机器人;吸附单元;优化设计;轻量化设计【作者】胡绍杰;彭如恕;何凯;李纠华;蔡建楠;周维【作者单位】南华大学机械工程学院,湖南衡阳421001;中国科学院深圳先进技术研究院精密工程中心,广东深圳518055;南华大学机械工程学院,湖南衡阳421001;中国科学院深圳先进技术研究院精密工程中心,广东深圳518055;中国科学院深圳先进技术研究院精密工程中心,广东深圳518055;中国科学院深圳先进技术研究院精密工程中心,广东深圳518055;中国石油大学化学工程学院,北京102249;中国科学院深圳先进技术研究院精密工程中心,广东深圳518055;中国石油大学化学工程学院,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TH1610 引言爬壁机器人作为特种机器人的分支,能够代替工人通过携带清洗工具,在船舶垂直壁面上执行除锈任务[1]。
一个爬壁机器人采用履带式车轮的发展机制摘要在本文中,一个新的概念关于爬壁机器人能够攀登垂直平面被提出了。
一个连续的拥有15m/min高速攀爬速度通过在两个跟踪轮上安上24个吸力垫实现了。
每个跟踪轮旋转时,通过专门设计的机械阀使吸力垫按顺序激活吸附在墙壁上。
该工程的分析和跟踪轮详细机制的设计,包括机械阀和整体功能在本文中被描述。
这是一个独立的机器人,其中一个真空泵和一个电源是综合性的远程控制。
该攀登性能,利用该机制,在垂直钢板上被评定。
最后,被提出的是利用田口方法优化实验,最大限度的提高一个关键因素真空压力。
关键词:爬壁机器人;吸垫;履带轮,机械阀,田口方法在高的地方应用移动机器人作业,如做外墙清洗高层建筑,施工工作,油画大型船舶和检查核电厂储油罐是必要的,因为他们目前执行方式主要是由人工操作,十分的危险。
因为这个原因,作为一个特定的研究领域的移动机器人,大量爬壁机器人攀爬垂直表面能力进行了研究和已经在世界各地得到发展[1-4]。
大多数爬壁机器人在目前的发展中可主要分两个主要职能:运动和粘附。
通过吸力,磁力,微刺联锁和范德华力粘附机制,爬壁机器人能吸附在墙面上。
该机制利用磁力吸附只能利用在由磁性材料组成的表面上[4]。
机器人用微刺能够很好附着于粗糙表面,但不能工作在类似玻璃表面和天花板的光滑表面[5]。
机器人使用范德华力模仿壁虎的干燥粘连。
这个机制是新颖的,它不需要粘附力,但表面粗糙度对其粘附力影响较大,因此实际上需要更多的研究确保其稳健[6]。
吸垫被广泛用于工业用途,相对于其他粘附机制目前最适用的和最强有力的机制。
在运动机械装置中,它们大致可以分为腿机制,车轮滑动机制和跟踪机制。
一个腿机制的攀爬机器人的优点是他们能够克服凹凸不平表面[2,7]。
但是,他们是比较沉重,控制系统复杂。
这些问题导致低速和不连续运动。
同时,滑动机制相对于腿机制相对简单,但由于连续运动它的速度也很低[3,8]。
朱和Sun改进了第二代清洁机器人,它使用一个跟踪轮机制,可以移动较快的连续运动。
履带式爬壁机器人运动学建模与磁吸附设计
赵飞
【期刊名称】《机械科学与技术》
【年(卷),期】2024(43)5
【摘要】针对搭载高压水射流装置的履带式爬壁机器人附壁稳定性问题,结合设计的爬壁机器人的结构特点,建立了爬壁机器人吸附在船舶壁面时的运动学模型,分析并求解了影响爬壁机器人附壁性能的各个因素,并对其磁吸附单元进行设计,分析磁吸附单元在N-S充磁和Halbach充磁方向时磁力与间隙关系。
借助拉伸试验机对永磁吸附单元进行试验,验证了磁吸附单元的可靠性。
并对搭建的功能性样机,开展室内水平行走、垂直爬壁和1∶1实船模型爬壁试验,验证了分析结果的正确性,为履带式爬壁机器人进一步结构优化设计和动力学分析提供了基础。
【总页数】7页(P837-843)
【作者】赵飞
【作者单位】镇江市高等专科学校电气与信息学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP241
【相关文献】
1.履带式爬壁机器人磁吸附单元优化设计与实验研究
2.麦克纳姆履带式爬壁机器人磁吸附单元结构设计与仿真
3.履带式爬壁机器人力学分析及磁吸附结构优化设计
4.履带式磁吸附爬壁机器人喷漆机构的设计
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