永磁吸附爬壁机器人越障与壁面过渡研究

发布时间：2021-08-03 13:27

　　社会的发展为机器人提供了广阔的应用空间,爬壁机器人作为机器人的一个重要分支,其发展也越来越受到社会和学术界的关注。磁吸附爬壁机器人因为吸附力大,不需要外设能源设备的特点,被广泛应用。现有的磁吸附机器人分为接触吸附和非接触吸附两类,但都存在环境适应能力和越障能力差,吸附不稳定,易倾覆等问题,这严重阻碍了爬壁机器人在实际环境中的应用。面对现有的问题,本文设计一款永磁吸附爬壁机器人,使其具有很好的越障能力,同时可以实现在三维空间直角壁面上的过渡,从而增强爬壁机器人适应环境的能力。首先,设计爬壁机器人的机械结构。先利用有限元软件ANSYS/Maxwell 3D进行永磁体的磁场分析,通过对比分析选出合适的永磁吸附结构。再通过三维设计软件SolidWorks设计爬壁机器人的零件结构和整体的三维结构。最后制作爬壁机器人的实验样机。其次,对爬壁机器人进行力学分析得出爬壁机器人的安全吸附条件和速度位移变化规律。建立爬壁机器人的ANSYS/Maxwell 3D仿真分析模型,对爬壁机器人运动状态变化时磁力的变化进行仿真分析,得出爬壁机器人越障和壁面过渡时磁场的变化特点。又通过单个运动模块壁面过渡与爬壁机器人... 

【文章来源】：中国计量大学浙江省

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

塔身清洗机器人结构

图 1.1 塔身清洗机器人结构 图 1.2 香港城市大学 Robug 型爬壁机本文设计一种磁吸附爬壁机器人应用于船体表面检测，通过对爬壁械结构设计、磁场分析和实验设计等，研究机器人的爬行、越障和壁多种运动状态的磁场变化规律和运动规律等，证明爬壁机器人设计是成.2 爬壁机器人及其越障移动机构的研究现状爬壁机器人因其特殊的功能设计，被广泛的应用于社会生产和生活域，也因此衍生出多种不同的爬壁机器人类型[18,29]。不同划分方式得机器人的类型也不同，按吸附方式可以分为负压真空吸附、磁吸附、和混合吸附等[8]；按移动方式可以分为车轮式、履带式、腿足式、导轨式了更全面的了解爬壁机器人目前的研究现状，分类别研究了爬壁机器现状。.2.1 不同吸附方式爬壁机器人研究现状

中国计量大学硕士学位论文活行走和搭载不同功能设备，能够完成清洗、油漆、勘测等工作，且具有很好越障性能[34]，越障高度可达 50mm。针对现有技术中存在的移动方式单一、不避开障碍物的技术问题，耿逸芃提出了一种可调整步幅的吸盘式爬壁机器人该爬壁机器人移动方式灵活多样且可调整步幅以避开障碍物[35]具有很好的越和壁面适应能力。


本文编号：3319700