坞内船舶外板喷漆爬壁机器人的设计

发布时间：2021-02-20 14:31

　　设计一种船舶外板喷漆爬壁机器人,以代替人工高空喷漆作业。通过竖直壁面静力学分析,确定负载、单个磁吸附单元磁力与壁面角度之间的关系。通过行走机构分析,研制爬壁机器人样机。结果显示,该机器人搭载喷漆工艺设备满足船舶外板喷漆的工作要求。 

【文章来源】：船舶工程. 2020,42(11)北大核心

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【部分图文】：

整体方案结构图

爬壁机器人自重80 kg，其负载主要为喷枪及其安装支架、油漆管路、供电和信号电缆，随爬行高度的增加而增大。爬壁机器人主要由吸附装置、行走机构和转向机构等部分构成，整体结构见图2。爬壁机器人在船舶外壁面上采用的吸附方式永磁吸附，采用的行走方式为三点轮式。驱动轮采用伺服电机驱动，通过2个驱动轮的差速实现爬壁机器人左右转弯。爬壁机器人利用车架结构将2个驱动轮和1个万向轮组装在一起。

在船舶外壁面喷漆作业过程中，爬壁机器人在壁面上的静态受力分析见图3，研究其吸附力大小的影响因素，其中：f为单个驱动轮所受静摩擦力；G为本体与负载的重力；N1为船体对机器人的支持力；N2为磁铁的吸附力；α为船体与地面的倾角；μ为船体与地面之间的摩擦因数。机器人能静止在船体上的条件为：机器人所受静摩擦力等于重力沿船体的分量，即

【参考文献】：
期刊论文
[1]直臂高空作业车船体喷涂轨迹控制研究与仿真[J]. 王欣,高凌翀,黄兆秋,肖宇晨.  系统仿真学报. 2016(02)

硕士论文
[1]基于空间避障的冗余度高空作业车轨迹规划[D]. 贺浩.大连理工大学 2013
[2]海洋环境中钝性金属表面微生物附着的控制方法研究[D]. 成光.中国海洋大学 2006



本文编号：3042906