大型鋼架結構用爬行機器人平臺關鍵技術研究.pdf

1、爬壁機器人的研究始于上世紀六十年代，之后逐漸在工業(yè)生產中取得了應用?，F階段對于港口大型鋼架結構，如:橋吊、塔吊、卸船機等的防腐涂裝、檢測維護都是通過人工搭腳手架的方式進行作業(yè)，該方式擁有很多弊端:第一、工人施工環(huán)境危險;第二、維護成本很高;第三、施工質量因人員技能的差異而參次不齊。
　　為了解決上述難題，實現港口大型鋼架結構維護的低風險、低成本、高質量的目標，本文首先查閱了有關爬壁機器人的國內外相關文獻，并在此基礎上擬開發(fā)出一種爬

2、行機器人平臺原理樣機，該原理樣機可攜帶必要的維護設備代替工人進行施工。根據工作的環(huán)境，此爬行機器人平臺采用坐標系式的行走方式、電磁鐵吸附的吸附方式。整個原理樣機的主運動與足部運動的動力源均采用推桿電機。這樣可以做到結構緊湊、控制簡單。其次，本文進行了爬行機器人平臺的基體、行走機構、吸附機構、視屏監(jiān)視機構的設計、防掉落機構以及維護設備的選擇;通過調研實驗，計算出爬行機器人平臺應該具備的負載能力，研究防腐漆層對電磁鐵吸力的影響;而且根據實際

3、情況對爬行機器人平臺的空間任意姿態(tài)進行靜力平衡建模，并運用MATLAB軟件進行理論仿真，得到了爬行機器人平臺不失穩(wěn)的最小電磁鐵吸力。選擇合適的電磁鐵并對其進行負載實驗;利用ANSYS軟件進行爬行機器人平臺關鍵零部件的靜力學分析，驗證關鍵部件連接的可靠性;最后設計制作了基于OMRON CP1H PLC主控制器的控制系統。
　　經過以上的研究、分析、設計之后，筆者試制了爬行機器人平臺原理樣機。通過實驗測試，證明了該爬行機器人平臺方案是