爬壁機(jī)器人設(shè)計(jì)及動(dòng)力性能研究.pdf

1、爬壁機(jī)器人是極限作業(yè)機(jī)器人的一個(gè)分支，其目的是代替人類，在核工業(yè)、石化企業(yè)、建筑行業(yè)、消防部門、造船等領(lǐng)域中的危險(xiǎn)狀態(tài)下作業(yè)，具有極其廣泛的用途和很高的使用價(jià)值。自從二十世紀(jì)六十年代出現(xiàn)以來，受到人們的廣泛關(guān)注。本文所研究的尺蠖式爬壁機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)高空壁面的檢測(cè)、維護(hù)的機(jī)器人，具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。為了解決其若干關(guān)鍵技術(shù)問題，本文開展爬壁機(jī)器人設(shè)計(jì)與動(dòng)力性能研究，其主要研究內(nèi)容如下： 研究真空吸附爬壁機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造性地提

2、出被動(dòng)吸附方式，對(duì)爬壁機(jī)器人的穩(wěn)定性研究轉(zhuǎn)化為對(duì)機(jī)器人平面的失穩(wěn)研究，得出機(jī)器人穩(wěn)定性條件和判定主導(dǎo)失穩(wěn)形式的規(guī)則，從而建立機(jī)器人穩(wěn)定性與真空吸附力之間的定量關(guān)系。 根據(jù)尺蠖式爬壁機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)機(jī)理分析，將其等效為特殊的關(guān)節(jié)式移動(dòng)機(jī)器人，并通過理論研究，建立機(jī)器人空間位姿下的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，給出作業(yè)運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃一般方法。 基于尺蠖式爬壁機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)機(jī)理研究，提出了直線、內(nèi)外垂直相交面的作業(yè)運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃一般方法，解決了爬