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本文设计了一种能够适应多种壁面、安全性高的爬壁机器人运动吸附控制系统.首先介绍了机器人的结构和运动原理,并详细描述了机器人吸附机理和真空回路控制原理.在此基础上,设计出一种通用双动力臂爬壁机器人运动吸附控制系统.分析表明,该控制系统工作性能良好,使该机器人吸附系统安全可靠,有较强的越障能力,能较好地适应各种材质和倾角壁面的作业要求. 相似文献
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永磁吸附履带式爬壁机器人转向运动灵活性分析 总被引:5,自引:0,他引:5
根据永磁吸附履带式爬壁机器人的结构特点和运动环境特点,分析该机器人在大半径转向运动下的灵活性.由静力学平衡方程、运动学方程和动力学方程,基于直线运动总功率与转向运动总功率之比的相对功率来定义机器人转向运动灵活系数kA,进而讨论机器人转向运动灵活系数与安全系数的相互关系,优化安全系数的选择范围.根据该安全系数选择范围而设计的履带吸盘完全满足爬壁机器人长,时间实际安全应用的要求. 相似文献
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研究了带有新型吸盘结构的具有间隙式负压吸附方式特点的爬壁机器人的动力学问题。采用间隙吸附方式的爬壁机器人,其运动性能(可操作性、驱动性能等)主要由轮式移动结构决定,因此对爬壁机器人运动结构进行动力学分析是合理和必要的。基于拉格朗日乘子方程建立了机器人的动力学模型。利用Matlab/Simulink的动力学仿真,分析了吸盘吸附力和机器人方位角变化对爬壁机器人运动特性的影响,为改善和提高机器人的运动性能并为其结构优化设计与运动控制提供了理论研究基础。 相似文献
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爬壁机器人变磁力吸附单元的优化设计 总被引:3,自引:0,他引:3
为解决磁吸附爬壁机器人吸附能力和运动性能之间的矛盾,设计了一种磁吸力可调的吸附单元;该单元在吸附于工件时,提供足够大的磁吸力,以满足机器人负载能力的要求,而当其脱离工件表面时,磁吸力减为最小,以提高机器人运动性能。该文通过有限元方法,建立了能够定量分析吸附单元磁吸力的数值计算模型,分析了不同结构参数和不同吸附条件下的磁吸力变化趋势,对结构参数进行了优化设计。试验结果表明,按照优化设计的结构参数制造的变磁吸力吸附单元,最大磁吸力可达290N,最小仅为9N。由此构成的变磁力爬壁机器人履带相比恒磁力履带,运行性能显著提高,驱动电机电流波动大为减小。 相似文献
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油罐容积检测用爬壁机器人的研制 总被引:7,自引:4,他引:7
研究一种用于检测油罐容积的爬壁机器人.该机器人用永磁铁作为磁吸盘元件,磁吸盘连接在链条上,具有一个特殊磁路以产生机器人吸附在壁上所需的磁力.设计了磁性定向转位机构和力分散机构.为满足油罐测量精度,设置了姿态和位置传感器.机器人控制采用多层计算机,上层处理机器人管理和路径规划,下层用于爬壁机器人的姿态和运动控制. 相似文献
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为实现机器人稳定、快速和高效地在不同接触壁面移动,提出了一种采用双旋翼螺旋桨反推力作为前驱动力和壁面吸附力的机器人设计方法.对爬壁机器人结构和动力系统进行设计,通过对机器人在不同运动状态下的静力学进行分析,得出机器人在旋翼倾角为60°时动力性能最优,并通过机器人在水平状态下牵引力实验得到了验证.通过在实际操作过程的实验测试,机器人旋翼倾角单度变化运动效果优于旋翼倾角成倍变化.通过对机器人在水平和垂直壁面吸附力进行实验测量,得出由于结构复杂性大大降低了螺旋桨气动效率.最后,通过实验验证了机器人在小斜坡和垂直壁面稳定吸附能力. 相似文献
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六足爬壁机器人过渡行走运动规划 总被引:4,自引:0,他引:4
过渡步态规划是实现多足爬壁机器人从地面向壁面自动行走的关键问题之一,对于在其它相交面间的自动行走也不可缺少.这里,探讨了一种将复杂的过渡行走运动用两个较易实现的简单部分—“单足跨步运动”和“机身俯仰运动”来组合完成的方法.并通过计算机图形仿真验证了上述方法的可行性和有效性. 相似文献
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介绍了壁面爬行机器人的用途和传统爬壁机器人的结构、吸附方式、移动方式及其特点,阐述了壁面移动式机器人在国内外的发展概况,并对未来爬壁机器人结构及发展趋势作出预测。 相似文献
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多吸盘爬壁机构的承载能力和倾覆趋势研究 总被引:2,自引:0,他引:2
本文对昆虫式足行程分布的6足爬壁机构行走时不同吸附支撑状态下的静定或超静定力学问题进行分析,求得与支撑形状有关的承载能力解析表达式和当载荷增加时支撑吸盘的脱开趋势.从中发现有时吸盘数量增加反致抗倾覆承载能力下降的特殊现象,通过建立分布式弹簧质量系统模型对这一并不直观的现象进行解释,研究结果有助于提高爬壁步态规划和抗倾覆安全性监控的效率. 相似文献
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针对高电压环境下,当电介质中掺杂有金属导体时,提出一种带电作业机器人绝缘安全距离的分析方法.对于金属导体引起的电场不规则畸变,采用有限元的方法计算场强以验证是否超出临界值.该方法应用于带电清扫绝缘子机器人的绝缘安全分析中,并通过了试验验证. 相似文献
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微小步行爬壁机器人的电磁直接驱动方式 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了利用两组电磁力交互作用,直接驱动微小步行爬壁机器人的方法,分析了单层驱动方式、双层驱动方式和差动式驱动方式的原理,并进行了三种驱动方式的对比实验,为微小步行爬壁机器人驱动装置的设计与研制奠定了基础。 相似文献
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爬壁机器人全方位移动机构研制 总被引:2,自引:0,他引:2
开发了用于机器人壁面自动清洗装置的可越障轮式全方位移动机构。该机构保证机器人在保持机体方位不变的前提下,沿壁面任意方面直线移动或在原地旋转任意角度,同时能跨越存在于机器人运行路径中的障碍。 相似文献
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针对罐体表面作业过程中避障的问题,提出了改进模糊避障控制算法。为保证爬壁机器人能够缩短到达目标点的时间,除爬壁机器人与障碍物距离量外,增加爬壁机器人与目标点的角度量作为输入变量,速度、角速度作为输出量,确定了各参数的论域与隶属度,建立了模糊规则表,采用重心法解模糊化;考虑罐体环境的复杂多变性,提出优雅降级避障控制策略,在探测传感器受扰失灵的情况下仍能够越过障碍物到达目标点。通过与人工势场避障法仿真比较,改进模糊控制法可更有效地避开障碍物,并在探测传感器异常情况下,也能保证爬壁机器人到达目标点,体现了该避障算法的优越性与可靠性。最后进行了爬壁机器人避障实验,验证了该算法的可行性。 相似文献