鋼質(zhì)壁面爬行機(jī)器人的機(jī)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(jìn)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(yùn)行，企業(yè)需要強(qiáng)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(hù)效果普

2、遍不好。鑒于此，許多工業(yè)發(fā)達(dá)國家都開始大力研究利用快速發(fā)展的機(jī)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(jī)器人技術(shù)逐漸成為機(jī)器人研究領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。
　　根據(jù)壁面爬行機(jī)器人的工作環(huán)境，結(jié)合國內(nèi)外壁面爬行機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r并在總結(jié)各類壁面爬行機(jī)器人優(yōu)缺點(diǎn)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(jī)器人的機(jī)械本體結(jié)構(gòu)，解決了鋼質(zhì)壁面爬行機(jī)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(jī)構(gòu)，并對磁場進(jìn)行了理論分析和仿真計算。建立了壁面爬行機(jī)器人在壁面吸附狀態(tài)下的受力模型，對機(jī)器人進(jìn)行了安全性受力分析，驗(yàn)證了機(jī)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(jìn)行了仿真分析，對仿真結(jié)果進(jìn)行了比較判斷，確定了壁面爬行機(jī)器人安全運(yùn)行所需的最小壁面厚度。對壁面爬行機(jī)器人爬越焊縫過程進(jìn)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(jī)器人樣機(jī)進(jìn)行了綜