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题名爬壁机器人磁轮特性研究及其运动仿真
被引量：11
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作者
常睿
樊建春
张来斌
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机构
中国石油大学(北京)机械与储运工程学院
中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院
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出处
《石油机械》
北大核心
2020年第1期124-131,共8页
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基金
国家重点研发计划项目“国家石油及天然气储备库安全保障技术与装备研发”之子课题“原油天然气储罐及附属管道、辅助设施检测检验技术研究”(2017YFC0805803)。
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文摘
为降低石油储罐检测的人力成本并提高石油储罐检测的自动化程度,设计了永磁吸附轮式爬壁机器人,并使用Maxwell软件对普通径向充磁磁轮(磁轮1)和两种基于Halbach阵列的磁轮(磁轮2和磁轮3)在不同转角下吸附力的变化情况进行仿真计算。计算结果表明:磁轮3吸附力随转角变化最为稳定;磁轮3的吸附力在磁隙0.2 mm时达到最大,随后吸附力随磁隙的增加而下降,但下降速度逐渐减小,当磁隙为1.0 mm时,磁轮吸附力为171 N。由Adams仿真结果可知:增加万向磁轮前机器人在爬越半径为4 mm的焊缝时机身发生微小偏移,在爬越8 mm焊缝时发生明显偏移;在1.5 s的仿真时间内,增加万向磁轮前机器人质心沿X轴方向最大偏移量为8.13 mm,增加万向磁轮后降为0.07 mm。研究结果为后续物理样机的研制奠定了理论基础。
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关键词
轮式爬壁机器人
磁轮
磁隙
吸附力
万向磁轮
运动仿真
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Keywords
wheeled wall-climbing robot
magnetic wheel
magnetic gap
adsorption force
universal magnetic wheel
motion simulation
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分类号
TE972
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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