爬壁机器人在弧面上爬行时的吸附稳定性的分析 被引量：3

1

作者 邵浩 赵言正 王炎 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期60-63,共4页

本文利用积分方程的有关理论对爬壁机器人在弧面上爬行时的稳定性进行了分析求解．提出了一种新型的针对弧面上爬行的爬壁机器人的密封结构．

关键词 爬壁机器人 吸附稳定性 密封结构 机器人

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仿壁虎刚毛阵列的几何结构分析及制备 被引量：6

2

作者 于敏 莫桂冬 +2 位作者 贾世星 郭东杰 戴振东 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期739-743,共5页

以JKR理论为基础,从刚毛缠结表面能的变化及弯曲变形角度分析,得到了仿刚毛阵列避免缠结的结构设计方法,得出了在材料性质确定的情况下,避免缠结的发生刚毛群几何结构须满足的关系。采用光刻制模真空浇铸的方法制备了4种结构尺寸的微米... 以JKR理论为基础,从刚毛缠结表面能的变化及弯曲变形角度分析,得到了仿刚毛阵列避免缠结的结构设计方法,得出了在材料性质确定的情况下,避免缠结的发生刚毛群几何结构须满足的关系。采用光刻制模真空浇铸的方法制备了4种结构尺寸的微米刚毛阵列。预期的设计与实际制造的刚毛阵列状态吻合,故证明该设计方法正确可行。 展开更多

关键词 爬壁机器人 高分子材料 结构分析 仿刚毛阵列 微制造

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一种检测用植物油罐爬壁机器人爬越焊缝能力分析 被引量：4

3

作者 韩海敏 张绘敏 《贵州师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第5期75-78,共4页

为了进一步提高大型立式植物油罐壁面检测作业的安全性,提出了一种新型的植物油罐爬壁机器人并对其爬越焊缝时的情况进行了受力分析。建立了机器人前从动轮越障、两主动轮同时越障和单个主动轮越障3种情况下的力学模型,并对其进行简化,... 为了进一步提高大型立式植物油罐壁面检测作业的安全性,提出了一种新型的植物油罐爬壁机器人并对其爬越焊缝时的情况进行了受力分析。建立了机器人前从动轮越障、两主动轮同时越障和单个主动轮越障3种情况下的力学模型,并对其进行简化,得出机器人在遇到障碍时,不同状况下对磁吸附力的影响关系。确定出越障时所需的临界吸附力,为机器人吸附机构的磁吸附力的确定提供依据。 展开更多

关键词 植物油罐 爬壁机器人 本体结构 越障分析

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爬墙式机器人安全系统的动力学变结构控制研究 被引量：3

4

作者 严世榕 S.K.Tso 闻邦椿 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期122-125,共4页

对一般的爬墙式机器人增设一套安全系统是非常重要的。本文的安全系统是由位于屋顶的可前后移动的小车、安装于小车上的一套提升设备和机器人本体组成。由于机器人打滑、吸盘系统失效等原因 ,这种安全系统有时可能会发生摆动与纵向振动... 对一般的爬墙式机器人增设一套安全系统是非常重要的。本文的安全系统是由位于屋顶的可前后移动的小车、安装于小车上的一套提升设备和机器人本体组成。由于机器人打滑、吸盘系统失效等原因 ,这种安全系统有时可能会发生摆动与纵向振动。借助于控制技术 ,本文研究的安全系统动力学的变结构控制技术可以使系统的摆动与纵向振动快速消失。显然 。 展开更多

关键词 爬墙式机器人 安全系统 动力学 变结构控制 钢绳提升

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负压吸附式爬壁装置结构设计

5

作者 钟正根 李帅 +1 位作者 陈泓烨 戴王杰 《浙江工贸职业技术学院学报》 2023年第3期67-69,91,共4页

负压吸附技术是一种比较成熟且应用较广泛的吸附技术,采用负压吸附技术的一些装置具有越过建筑物或其他阻碍物的能力,可有效代替人完成高空作业,降低工作危险性,提高作业效率。设计采用负压吸附的原理,通过高速风扇和微型真空泵相结合... 负压吸附技术是一种比较成熟且应用较广泛的吸附技术,采用负压吸附技术的一些装置具有越过建筑物或其他阻碍物的能力,可有效代替人完成高空作业,降低工作危险性,提高作业效率。设计采用负压吸附的原理,通过高速风扇和微型真空泵相结合的方式,实现对工作壁面的稳定吸附及墙面垂直翻转,墙面垂直爬行与墙面倒立爬行等,并搭载稳压系统、危险警报系统、防撞系统等各种辅助系统来稳定装置运行。本文从装置的系统组成、机械结构、吸附压力分析和受力情况等方面进行了分析。 展开更多

关键词 爬壁装置 负压吸附 结构设计

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爬壁机器人底盘结构全向移动自主控制设计 被引量：4

6

作者 郭家伟 谈波 +1 位作者 陈华 吴昊 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第11期158-161,共4页

爬壁机器人全向移动时,由于平稳性因子较低,难以保障机器人在移动过程中的平稳性,且无法有效地控制机器人。针对目前存在的平稳性差和控制精度低的问题,提出爬壁机器人底盘结构全向移动自主控制设计方法,以爬壁机器人为例,研究全向移动... 爬壁机器人全向移动时,由于平稳性因子较低,难以保障机器人在移动过程中的平稳性,且无法有效地控制机器人。针对目前存在的平稳性差和控制精度低的问题,提出爬壁机器人底盘结构全向移动自主控制设计方法,以爬壁机器人为例,研究全向移动机器人的底盘结构控制,在变换坐标系的基础上构建爬壁机器人的运动学模型;根据运动学模型为全向移动机器人的自主控制提供相关信息,提高控制的精准度。利用卡尔曼滤波器对爬壁机器人的姿态进行解算,对爬壁机器人运动的平稳性进行考虑,利用PID控制算法实现爬壁机器人底盘结构全向移动的自主控制。实验结果表明,所提方法控制的机器人平稳性好、控制精准度高。 展开更多

关键词 爬壁机器人 底盘结构 全向移动 控制方法

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爬墙机器人研究与制作 被引量：3

7

作者 黄文攀 戴永雄 +2 位作者 范茂飞 乔斌 刘明芹 《淮海工学院学报（自然科学版）》 CAS 2010年第2期12-15,共4页

随着高层建筑的日益增多,高空作业需求越来越大,催生了对攀壁机器人的市场需求。设计制作了一种爬墙机器人,它能够到达垂直平面的任何地方,其机械结构合理、紧凑,重量轻,行动灵活,可靠性高,有良好的人机交互接口,可进行远程遥控及自动... 随着高层建筑的日益增多,高空作业需求越来越大,催生了对攀壁机器人的市场需求。设计制作了一种爬墙机器人,它能够到达垂直平面的任何地方,其机械结构合理、紧凑,重量轻,行动灵活,可靠性高,有良好的人机交互接口,可进行远程遥控及自动运行。分析了爬墙机器人在墙壁上灵活运动需解决的关键问题,设计了机器人的结构及吸附和运动的方式,并基于PRO/E三维软件的模拟仿真,制作了采用真空吸附系统的多自由度壁面灵活运行机器人。实现了爬墙机器人在墙壁上可靠吸附与灵活运动的功能。 展开更多

关键词 爬墙机器人 真空吸附 分层结构

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球罐作业机器人机构设计与分析 被引量：3

8

作者 黄金凤 曹天琪 +1 位作者 李晨辉 李占贤 《机床与液压》 北大核心 2017年第23期36-39,共4页

针对实际球罐作业中工作效率低、工作环境差等问题,提出一种用于球罐内壁作业的双足式爬壁机器人机构。该机构采用并联机构构成腿机构,丝杠滑块驱动,可实现越障、沿壁面匀速运动、转弯等,适用于较大内径范围的球罐作业。介绍了并联式爬... 针对实际球罐作业中工作效率低、工作环境差等问题,提出一种用于球罐内壁作业的双足式爬壁机器人机构。该机构采用并联机构构成腿机构,丝杠滑块驱动,可实现越障、沿壁面匀速运动、转弯等,适用于较大内径范围的球罐作业。介绍了并联式爬壁机器人机构构成及工作原理,阐述了爬壁机器人前进和转弯过程的运动实现,建立了运动学数学模型,得出其位置、速度及加速度的运动学逆解解析形式,为机构设计、控制提供了理论工具。 展开更多

关键词 球罐清理 爬壁机器人 本体结构 运动学分析

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油脂类罐体壁清刮机器人的设计

9

作者 韩海敏 郜海超 +2 位作者 叶青玉 梅二召 张绘敏 《煤矿机械》 2022年第3期20-22,共3页

针对爬壁机器人清洗油罐的问题,分析了清洗机器人的现状,设计了一种油脂类罐体壁清刮机器人。提出了该机器人的设计要求,确定了机器人的机械整体结构,详细介绍了机器人的行走装置、吸附装置及清刮装置三部分的结构设计。提高了油脂类罐... 针对爬壁机器人清洗油罐的问题,分析了清洗机器人的现状,设计了一种油脂类罐体壁清刮机器人。提出了该机器人的设计要求,确定了机器人的机械整体结构,详细介绍了机器人的行走装置、吸附装置及清刮装置三部分的结构设计。提高了油脂类罐体壁的清洗效率。 展开更多

关键词 油脂类罐体 爬壁机器人 机械整体结构 清刮装置

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仿蜘蛛机器人在火电厂钢结构除锈刷漆领域的研究及应用

10

作者 焦世荣 吕映斌 +2 位作者 李海涛 魏晋宏 李秋婷 《今日自动化》 2022年第6期74-77,共4页

在酸碱性氧化物的长期影响下,火电厂锅炉钢结构出现严重的腐蚀老化现象。而当前对锅炉钢结构的除锈和防腐工作主要依赖于人工的方式来实现。因此,为解决对锅炉钢结构的自动除锈与喷漆工作,研究结合现场环境与钢构件尺寸的不同等方面,利... 在酸碱性氧化物的长期影响下,火电厂锅炉钢结构出现严重的腐蚀老化现象。而当前对锅炉钢结构的除锈和防腐工作主要依赖于人工的方式来实现。因此,为解决对锅炉钢结构的自动除锈与喷漆工作,研究结合现场环境与钢构件尺寸的不同等方面,利用模块化技术实现对仿蜘蛛机器人的本体结构,通过对不同模块的组合设计开发出一种能够适用于钢结构的仿蜘蛛爬壁机器人。在此基础上,还对机器人多搭载的功能模块等方面展开了研究,旨在能够以此提高除锈工作效益,促进火电厂的生产水平得到提升。 展开更多

关键词 仿蜘蛛机器人 爬壁机器人 钢结构 除锈刷漆 动力学

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一种新型爬壁机器人结构设计

11

作者 王祖林 刘宝满 +2 位作者 李云飞 冯冰 龚海飞 《现代制造技术与装备》 2020年第9期49-51,共3页

阐述了一种新型爬壁机器人的主体结构,并详细介绍了该结构的主要部件。采用实物验证的方法,对设计的爬壁结构及主要参数进行了测试和验证,并开发成样机产品,分别在核电站和火电厂现场进行了实际试用。结果表明,该爬壁机器人结构紧凑,自... 阐述了一种新型爬壁机器人的主体结构,并详细介绍了该结构的主要部件。采用实物验证的方法,对设计的爬壁结构及主要参数进行了测试和验证,并开发成样机产品,分别在核电站和火电厂现场进行了实际试用。结果表明,该爬壁机器人结构紧凑,自重载重比低,运转灵活,基本满足爬壁类机器人的结构要求和现场需要。 展开更多

关键词 机器人 爬壁结构 磁吸附 履带驱动

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高楼外墙清洁智能机器人的设计与实现 被引量：6

12

作者 丁官元 《机电一体化》 2015年第5期47-49 58,共4页

介绍了国内外高楼清洗机器人的研究现状,设计了一种由自适应轮式吸盘越障结构与双十字气动平移框架结构组成的机器人爬壁系统,并由ARM,DSP和FPGA芯片组成多处理器控制系统。该系统具有运行稳定、工作可靠、机械结构简单、壁面适应能力... 介绍了国内外高楼清洗机器人的研究现状,设计了一种由自适应轮式吸盘越障结构与双十字气动平移框架结构组成的机器人爬壁系统,并由ARM,DSP和FPGA芯片组成多处理器控制系统。该系统具有运行稳定、工作可靠、机械结构简单、壁面适应能力强等诸多优势。 展开更多

关键词 爬壁机器人 ARM控制器 自适应轮式吸盘 双十字气动平移框架结构

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爬壁机器人的研究现状 被引量：29

13

作者 程思敏 陈韦宇 丛培杰 《机电工程技术》 2019年第9期6-10,共5页

随着移动机器人的迅速发展,壁面爬行机器人得到了各界的高度重视,并在很多领域得到了广泛的应用。通过对现有爬壁机器人的相关应用进行分析,根据其吸附方式、移动结构、驱动方式等介绍了目前爬壁机器人的种类和研究现状。由于存在跨越... 随着移动机器人的迅速发展,壁面爬行机器人得到了各界的高度重视,并在很多领域得到了广泛的应用。通过对现有爬壁机器人的相关应用进行分析,根据其吸附方式、移动结构、驱动方式等介绍了目前爬壁机器人的种类和研究现状。由于存在跨越障碍未能从根本上克服的问题,因此目前爬壁机器人离大规模的应用仍然存在一定的差距。但随着吸附技术、机器人传感技术的飞速发展以及电池能量密度的不断增加,不再局限在有限的空间,拥有一定自主决策能力、不再有电缆的爬壁机器人将是未来的发展趋势。 展开更多

关键词 爬壁机器人 吸附方式 移动机构 驱动方式 发展趋势

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爬壁机器人尖爪型仿生脚掌设计 被引量：5

14

作者 管兴伟 张昊 +1 位作者 吉爱红 戴振东 《机电工程》 CAS 2009年第2期1-3,8,共4页

为了设计出适合爬壁机器人使用的脚掌,对大黄蜂等昆虫的足掌结构进行了研究,同时对几种爬壁机器人脚掌结构进行了对比分析,采用了带有尖爪的仿生脚掌结构。该脚掌利用尖爪实现抓附,并由一根柔索传递驱动力;根据大黄蜂跗节链的运动机理... 为了设计出适合爬壁机器人使用的脚掌,对大黄蜂等昆虫的足掌结构进行了研究,同时对几种爬壁机器人脚掌结构进行了对比分析,采用了带有尖爪的仿生脚掌结构。该脚掌利用尖爪实现抓附,并由一根柔索传递驱动力;根据大黄蜂跗节链的运动机理设计了脚掌关节、脚掌跗节和脚掌尖爪,并辅以有限元法对其强度进行计算校核。实验结果表明,该尖爪型仿生脚掌可以实现多足爬壁机器人在粗糙壁面上稳定、可靠地爬行。 展开更多

关键词 仿生设计 爬壁机器人 脚掌结构 有限元法

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海上平台外壁面爬壁除锈机器人结构设计 被引量：7

15

作者 王东辉 张仕海 +1 位作者 胡子宇 李威徵 《机电工程技术》 2021年第11期54-58,共5页

针对海上平台人工除锈作业所存在的作业效率低、风险高、劳动强度大等方面问题,设计了一种可代替人工作业的爬壁除锈机器人结构。根据海上平台实际工况,对机器人吸附方式及爬行方式分析后,确定了机器人爬行运动方案。以机器人爬行运动... 针对海上平台人工除锈作业所存在的作业效率低、风险高、劳动强度大等方面问题,设计了一种可代替人工作业的爬壁除锈机器人结构。根据海上平台实际工况,对机器人吸附方式及爬行方式分析后,确定了机器人爬行运动方案。以机器人爬行运动原理为依据,完成了机器人前后腿组机构、作业臂机构、旋转驱动机构3个部分的结构设计;为防止机器人出现失稳情况,针对机器人实际作业工况进行了3种常见失稳状态下的稳定性分析,计算出机器人稳定吸附于平台壁面所需电磁吸附力参数,进而得出了选用的电磁铁吸力所能满足的实际工况范围。所研究设计的爬壁机器人具有结构紧凑、驱动灵活、吸附可靠等特点,为海上平台外壁面除锈作业提供了技术方案。 展开更多

关键词 海上平台 爬壁机器人 结构设计 稳定性分析

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一种新型1000MW超临界锅炉水冷壁爬壁机器人结构设计

16

作者 奚林根 王志刚 +1 位作者 曹一峰 黄贤明 《无线互联科技》 2024年第5期48-51,共4页

锅炉水冷壁稳定运行是火电厂安全生产的重要保障,目前国内外锅炉水冷壁的巡检工作主要以目视检验、卡尺测量、超声波测厚仪检测壁厚、电筒照射检查等人工方式进行,巡检周期长且精度低。文章结合计算机视觉、电磁超声无损检测、自动化等... 锅炉水冷壁稳定运行是火电厂安全生产的重要保障,目前国内外锅炉水冷壁的巡检工作主要以目视检验、卡尺测量、超声波测厚仪检测壁厚、电筒照射检查等人工方式进行,巡检周期长且精度低。文章结合计算机视觉、电磁超声无损检测、自动化等技术,设计了一种新型的锅炉水冷壁爬壁机器人,致力于解决困扰火电行业已久的缺少有效评估检查锅炉水冷壁外观磨损及内部腐蚀状态的评估问题。 展开更多

关键词 水冷壁 爬壁机器人 结构设计 磁吸式

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小型吸附式爬壁机器人机械结构及平衡性 被引量：4

17

作者 刘明芹 戴永雄 +2 位作者 黄文攀 范茂飞 乔斌 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第5期146-148,共3页

设计并制作了一种爬壁机器人,代替人类完成攀爬和检测任务,其主要功能包括在垂直平面上的直线行走、任意曲线行走、两垂直墙壁内角的翻越、垂直墙壁与水平面之间内角的翻越等.机器人采用两层结构,上下层由铰链连接,上下两层之间通过一... 设计并制作了一种爬壁机器人,代替人类完成攀爬和检测任务,其主要功能包括在垂直平面上的直线行走、任意曲线行走、两垂直墙壁内角的翻越、垂直墙壁与水平面之间内角的翻越等.机器人采用两层结构,上下层由铰链连接,上下两层之间通过一铰接的移动副产生相对移动,完成爬壁机器人躯干的移动动作。吸附式爬壁机器人的吸附功能由连接在腿上的吸盘完成。机器人由真空发生器产生真空,使真空吸盘与墙面紧密吸附。根据机器人的各种运动姿态,分析了该机器人墙壁吸附的平衡条件,导出了选择吸盘及气压元件的标准;经仿真与实验,该机器人可以达到设计的功能。 展开更多

关键词 爬壁机器人 负压吸附 机械结构 力平衡分析

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大型承压设备爬壁机器人磁桥设计和试验研究 被引量：3

18

作者 郭伟灿 郑慕林 +1 位作者 凌张伟 陈永贵 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第5期588-592,共5页

针对大型承压设备轮式爬壁机器人磁轮吸附力不足的问题,对爬壁机器人磁吸附结构进行了优化设计与实验研究。通过爬壁机器人受力状态及吸附力要求的物理分析,提出了磁轮与磁桥结构相结合的磁吸附方式;利用建立的有限元仿真模型,确定了最... 针对大型承压设备轮式爬壁机器人磁轮吸附力不足的问题,对爬壁机器人磁吸附结构进行了优化设计与实验研究。通过爬壁机器人受力状态及吸附力要求的物理分析,提出了磁轮与磁桥结构相结合的磁吸附方式;利用建立的有限元仿真模型,确定了最佳永磁体长度、高度、宽度等规格参数,并研究了磁桥与容器壁面空气间隙对爬壁机器人吸附力的影响;设计磁吸附力测试装置进行了实验,然后与有限元仿真结果进行了对比。研究结果表明:该磁桥结构能够为轮式爬壁机器人提供充足的吸附力,能避免机器人爬行过程中出现的向上爬行打滑和横向爬行侧滑问题。 展开更多

关键词 爬壁机器人 磁桥 吸附力 结构设计

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爬壁机器人的方案设计与结构优化 被引量：1

19

作者 杨静萍 李海峰 +1 位作者 王万雷 周世宽 《科学技术创新》 2018年第31期1-3,共3页

本文通过对爬壁机器人的具体应用环境和要求进行分析,确定一款爬壁机器人的设计方案。在此基础上,对磁吸附式爬壁机器人的基本运动结构—曲柄滑块机构进行受力分析和运动分析。建立以最大最小化力矩为目标的优化设计数学模型,并利用遗... 本文通过对爬壁机器人的具体应用环境和要求进行分析,确定一款爬壁机器人的设计方案。在此基础上,对磁吸附式爬壁机器人的基本运动结构—曲柄滑块机构进行受力分析和运动分析。建立以最大最小化力矩为目标的优化设计数学模型,并利用遗传算法对该模型进行求解。确定其运动部件连杆结构设计的最优设计参数,从而为其动力机构舵机的经济性选择提供参考依据。 展开更多

关键词 爬壁机器人 结构设计 优化模型 遗传算法

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基于半解析法的四足爬壁机器人关节扭矩估算 被引量：1

20

作者 张铁 吴凌峰 +1 位作者 赖乙宗 蔡蒂 《机床与液压》 北大核心 2021年第17期1-8,共8页

四足爬壁机器人的足端力和关节扭矩是机器人吸附力设计和关节电机选型的重要依据。在考虑重力和吸附姿态变化的情况下,利用有限元分析足端力和关节扭矩需要重复画网格和仿真分析,工作量较大。结合运动学、静力学和有限元分析提出一种简... 四足爬壁机器人的足端力和关节扭矩是机器人吸附力设计和关节电机选型的重要依据。在考虑重力和吸附姿态变化的情况下,利用有限元分析足端力和关节扭矩需要重复画网格和仿真分析,工作量较大。结合运动学、静力学和有限元分析提出一种简单且统一的半解析方法估算不同吸附姿态下四足爬壁机器人的足端力和关节扭矩。算例中利用半解析法计算得到84组数据并分析得到不同姿态下最大足端力和最大关节扭矩的变化规律,基于算例结果完成了机器人的吸附力设计和关节电机选型,最后实验测量了不同姿态下机器人的关节扭矩最大值。实验结果表明:机器人吸附力设计和关节选型合理,半解析法计算的最大关节扭矩误差小于8.86%。 展开更多

关键词 四足爬壁机器人 关节扭矩 半解析方法 并联超静定结构 运动静力学

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