可壁面過渡磁輪爬壁機器人吸附穩(wěn)定性與驅(qū)動特性研究.pdf

1、爬壁機器人的工作環(huán)境中常存在交叉壁面、階梯、曲面等不規(guī)則的表面，為實現(xiàn)連續(xù)工作，需要爬壁機器人能自主在多種形式的壁面間過渡行走。本文提出了一種可壁面過渡的鏈傳動輪式磁吸附爬壁機器人設(shè)計方案，通過鏈傳動實現(xiàn)多對磁輪的聯(lián)動，借助磁輪對鋼質(zhì)壁面的吸附和有序切換，實現(xiàn)在水平面、豎直面和倒懸面之間的自主過渡行走。
　　本文首先給出了磁輪爬壁機器人的總體方案和結(jié)構(gòu)組成，構(gòu)建了用于運動學、力學等分析的理論模型，擬合了輪壁間隙變化對磁吸附力的影響

2、函數(shù)，并對壁面過渡過程進行了動作和階段分解。
　　其次，基于機器人危險工況下的磁吸附穩(wěn)定性分析，建立了機器人結(jié)構(gòu)參數(shù)與所需磁吸附力的關(guān)系;從滿足各種危險工況下行走需要出發(fā)，提出了穩(wěn)定吸附的磁力要求，獲得了磁輪所需提供的最小磁吸附力，為磁輪的設(shè)計和機器人的可靠行走提供了理論依據(jù)。
　　最后，結(jié)合壁面過渡過程，基于各階段機器人的受力分析和運動分析，求出了機器人主動輪上所需的驅(qū)動力矩與機器人結(jié)構(gòu)參數(shù)、磁力和所處位姿的變化關(guān)系;并針