三角形磁吸附履帶爬壁機器人關鍵技術研究.pdf

1、爬壁機器人是指能夠在垂直壁面進行運動代替人工進行作業(yè)的機器人，在極限工作環(huán)境下有著廣泛的應用。本文針對傳統(tǒng)爬壁機器人越障性能和壁面過渡性能較差的特點，設計了一種新型爬壁機器人，將三角形履帶輪應用到爬壁機器人上，并展開了分析研究，主要研究內容包括以下幾個方面:
　　首先，對爬壁機器人的結構進行了設計。通過綜合比較各類型機器人優(yōu)缺點，確定了機器人永磁吸附、三角形履帶輪組行走、電機驅動的方案，并對吸附結構、傳動結構和驅動結構進行了設計，

2、鑒于永磁鐵無法調節(jié)磁吸附力大小的缺點，設計了磁力調節(jié)結構，可以根據(jù)實際工作表面狀況，調節(jié)磁吸附力大小。
　　其次，為避免機器人在工作面發(fā)生脫落、滑移的危險，從靜止和運動兩個方面，對機器人向上前進、向下爬行、轉向和壁面過渡四種工作狀態(tài)進行了力學分析，建立了力學模型，確定了最小磁吸附力和電機輸出力矩大小。
　　然后，分別討論了機器人爬行和翻轉兩種越障形式，分析了兩種越障形式下，最大越障高度，重點對翻轉越障過程進行了詳細討論。根據(jù)

3、達朗貝爾原理，建立了越障動力學模型，推導出極限狀態(tài)下平衡狀態(tài)方程，對越障過程中電機最小輸出力矩影響因素進行了討論，應用MATLAB軟件對機器人尺寸進行了優(yōu)化設計，優(yōu)化后的結構降低了越障過程中機器人本體質心豎直方向高度，減小了電機輸出力矩，提高了機器人越障穩(wěn)定性。
　　最后，應用ADAMS軟件建立了機器人虛擬樣機模型，對直線前進、轉向以及越障三種工作狀況進行了仿真，對仿真結果與理論結果進行了對比。應用Workbench軟件對機器人關