鋼質(zhì)壁面爬行機器人的機械本體研究.pdf

1、大型化工壓力容器和各種大型船舶的船體等壁面材料都為鋼質(zhì)材料，一般都是由多塊鋼板焊接而成，存在數(shù)量眾多的焊縫。由于需要長時間在高鹽分、高腐蝕和高受壓狀態(tài)下工作，因此極易產(chǎn)生各種缺陷從而導(dǎo)致材料失效，除此之外，這些鋼質(zhì)壁面一般都需要進行定期的除銹作業(yè)。為保證大型船舶和壓力容器能夠在安全狀態(tài)下運行，企業(yè)需要強制對其開展定期的安全檢測維修以及除銹工作，而目前這些工作都是由大量工人借助腳架、吊車等簡易設(shè)備完成，工作量大，危險系數(shù)高，并且維護效果普

2、遍不好。鑒于此，許多工業(yè)發(fā)達國家都開始大力研究利用快速發(fā)展的機器人技術(shù)來完成這些高空高危作業(yè)，并提高作業(yè)效率，壁面爬行機器人技術(shù)逐漸成為機器人研究領(lǐng)域的研究重點。
　　根據(jù)壁面爬行機器人的工作環(huán)境，結(jié)合國內(nèi)外壁面爬行機器人技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r并在總結(jié)各類壁面爬行機器人優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，提出了一種基于永磁輪行走吸附技術(shù)的新型壁面爬行機器人的機械本體結(jié)構(gòu)，解決了鋼質(zhì)壁面爬行機器人的靈活性不足以及輪式行走方式引起的吸附力不足的問題。
　　

3、應(yīng)用磁路設(shè)計原理并結(jié)合現(xiàn)代永磁材料，設(shè)計了新型的永磁輪機構(gòu)，并對磁場進行了理論分析和仿真計算。建立了壁面爬行機器人在壁面吸附狀態(tài)下的受力模型，對機器人進行了安全性受力分析，驗證了機器人的吸附可靠性。對不同鋼質(zhì)壁面厚度條件下的永磁輪吸附狀態(tài)進行了仿真分析，對仿真結(jié)果進行了比較判斷，確定了壁面爬行機器人安全運行所需的最小壁面厚度。對壁面爬行機器人爬越焊縫過程進行了動力學(xué)仿真分析，建立了動力學(xué)數(shù)學(xué)模型。
　　對壁面爬行機器人樣機進行了綜