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带滑动式吸盘的爬壁机器人运动特性分析及其应用研究

爬壁机器人(Wall Climbing Robot,WCR)是一种在壁面环境下作业的自动化机械装置,可将人从危险、繁重的工作中解脱出来,并能有效降低成本、提高作业效率和自动化水平。根据吸盘的壁面运动特点分类,WCR可分为带普通吸盘和带滑动式吸盘(Sliding Suction Cup,SSC)两种机构形式。与普通吸盘通过交替吸附方式实现壁面移动不同,SSC与壁面间存在相对滑动,带SSC的WCR能连续运动,具有机构简单、移动灵活、速度快等优点。但SSC吸附力不是越大越好,且易受壁面环境和运动状态影响,吸附力大小一定程度上决定了该类WCR的壁面运动特性。因此,如何设计WCR的运动机构和SSC结构,保证在稳定且可靠吸附的前提下获得优异的运动性能是研究该类WCR的关键问题之一。本文首先针对带SSC的轮式WCR(Wheeled WCR,WWCR),分析了SSC吸附力和WCR自身质量的变化对其运动特性的影响。在此基础上,为了促进带SSC的W  (本文共134页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

微小步行爬壁机器人驱动与位置检测技术及系统

机器人技术作为高技术的一个重要分支,它综合应用了多学科的最新成果,代表着高技术的前沿。随着它在人类生活中的应用领域的不断扩大,推动了人们对机器人技术作用和影响的重新认识。机器人技术正在成为21世纪研究的热点,从某种意义上讲,一个国家机器人技术水平的高低反映了这个国家综合技术实力的高低。机器人微型化是当前和今后一段时期机器人技术发展的一个重要方向。本文研制的微小步行爬壁机器人是一种特种机器人,它采用永磁场和电磁场相互作用的驱动方式,具有体积小,驱动控制灵活的特点,便于进入狭小空间、管道以及人难以到达的导磁面,完成各种检测工作。论文首先对现有机器人的各种新型驱动原理及驱动方式进行了大量的分析对比研究,提出了一种适用于微小步行爬壁机器人的新颖工作原理和电磁直接驱动方式。通过对微小步行爬壁机器人驱动系统受力情况的分析研究,以及对现有永磁、软磁材料性能的分析研究和对比,根据在给定了永磁铁的条件下,如何使机器人具有足够大的驱动力这一影响机器...  (本文共151页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

低噪声负压吸附爬壁机器人系统的研究

目前国内安全形式严峻,安全保障工作得到了国家政府的高度重视,安全部门对适用于城市楼宇危险环境中执行反恐侦察的爬壁机器人提出了紧迫需求。爬壁机器人具有在竖直壁面和倒立天花板上的运动、并携带工具执行任务的能力,可通过城市建筑物外墙壁潜行到事发点窗户附近,通过搭载的侦察系统进行侦察工作,将事发地点的信息发送到安全指挥中心,为形势判断提供现场依据,可显著提高任务执行的成功率,有效保障反恐人员的安全。本课题得到国家863计划项目“面向反恐侦察的微声爬壁机器人的研究”(项目编号:2005AA4202302)支持,其研究目标是研制一种应用于城市楼宇侦察的小型无线、低噪声负压吸附的轮式移动爬壁机器人系统。本文首先对爬壁机器人系统进行建模,机器人运动学问题是机器人运动控制的基础,吸附过程及稳定性分析是影响机器人能否正常工作的重要因素之一。在分析墙壁表面与运动轮接触应力对爬壁机器人运动影响因素的基础上,确定机器人运动机构的结构形式。通过爬壁机器人吸...  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

《哈尔滨工业大学学报》2020年01期
哈尔滨工业大学学报

双足爬壁机器人三维壁面环境全局路径规划

为求解双足爬壁机器人在三维壁面环境中的全局路径,提出了一种结合壁面可过渡性分析、全局壁面序列搜索和壁面过渡落足点优化的规划方法.首先,为得到双足爬壁机器人在壁面间过渡的可行性,通过机器人可达工作空间与壁面简化处理将其转化成几何图形相交测试问题.然后,用图搜索方法找出全局壁面序...  (本文共8页) 阅读全文>>

《机床与液压》2018年23期
机床与液压

具有良好壁面过渡能力的新型爬壁机器人动力学建模与分析

不同类型的环境和凹凸不平的壁面对爬壁机器人的平稳性和可靠性提出要求,设计一种轮足式永磁吸附检测风力发电机故障的爬壁机器人,该机器人具有一定的负载能力、越障能力、灵活可靠等特点,可以实现水平壁面到竖直墙壁的交互式过渡。根据永磁吸附爬壁机器人运动原理,...  (本文共6页) 阅读全文>>

《科技风》2019年02期
科技风

爬壁机器人技术研究现状及展望

近年来移动机器人技术飞速发展,很多种类的移动机器人开始应用到实际中。爬壁机器人作为移动机器人领域的一个重要分支,把地面移动机...  (本文共1页) 阅读全文>>