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题名磁力吸附爬柱机器人磁吸附单元磁路设计分析
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作者
王战中
赵童
杜启鑫
张明亮
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机构
石家庄铁道大学机械工程学院
张家口职业技术学院
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出处
《计算机应用与软件》
北大核心
2022年第6期322-328,共7页
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基金
河北省自然科学基金项目:高温超导磁悬浮列车动力学建模及控制策略研究(BJ2018019)
河北省教育厅在读研究生创新能力培养资助项目:磁力爬柱机器人系统设计(CXZZSS2020069)。
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文摘
为减少爬柱机器人磁吸附装置所占空间及机器人的重量,基于Halbach永磁阵列提出一种双层上下对顶式磁路设计模型。采用1块永磁铁(2 cm×4 cm×1 cm),并将其沿厚度方向平分,上方半块永磁铁磁化方向是从上到下为N到S极,下方半块永磁铁在长度方向再分别平分为5片、10片、15片、20片、25片、30片、35片,并对各组分片采用Halbach阵列排布,构成7种排列模型。通过Ansoft软件对这7种排列模型进行磁吸附力仿真分析,进而确定最佳分片数目及Halbach阵列排布。仿真结果说明:在同等的永磁铁体积下,下方分为15片永磁铁块并呈三个Halbach阵列连续排布时,磁吸附力最大为551.58 N,是1整块永磁铁磁吸附力(166.17 N)的约3.5倍。以此为依据进行爬柱机器人样机设计,能有效控制机器人的体积和重量。
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关键词
HALBACH阵列
双层上下对顶式
磁路设计
爬柱机器人
磁吸附单元
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Keywords
Halbach array
Double layer up and down to top type
Magnetic circuit design
Pole climbing robot
Magnetic adsorption unit
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分类号
TP24
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
O482
[自动化与计算机技术—控制科学与工程]
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