爬壁機(jī)器人及行走機(jī)構(gòu)課件

爬壁機(jī)器人六室2013.8.1爬壁機(jī)器人六室主要內(nèi)容一、爬壁機(jī)器人分類 1.1真空吸附式 1.2磁吸附式 1.3旋翼吸附式

1.4機(jī)械力抓持吸附式1.5基于范德華力的仿生壁虎腳掌吸附式二、爬壁機(jī)器人移動(dòng)方式2.1腿足式2.2車輪式2.3履帶式2.4框架式三、爬壁機(jī)器人吸附移動(dòng)方式特點(diǎn)總結(jié)四、主要參考文獻(xiàn)

主要內(nèi)容一、爬壁機(jī)器人分類一、爬壁機(jī)器人分類1.1真空吸附式真空吸附式爬壁機(jī)器人可分為單吸盤式和多吸盤式單吸盤式多吸盤式一、爬壁機(jī)器人分類1.1真空吸附式真空吸附式爬壁機(jī)器一、爬壁機(jī)器人分類1.2磁吸附式磁吸附爬壁機(jī)器人是依靠磁力吸附于壁面，適用于導(dǎo)磁性材料構(gòu)成的壁面。一、爬壁機(jī)器人分類1.2磁吸附式一、爬壁機(jī)器人分類1.3旋翼吸附式

使用螺旋泵或者涵道的風(fēng)扇產(chǎn)生合適的推力，從而使機(jī)器人能夠穩(wěn)定可靠地貼附在壁面上一、爬壁機(jī)器人分類1.3旋翼吸附式

一、爬壁機(jī)器人分類1.4機(jī)械力抓持吸附式

SpinyBot的腳上有極細(xì)小的倒鉤刺，通過(guò)在粗糙壁面上“扣”住凸緣實(shí)現(xiàn)爬壁，適合在水泥壁面、磚壁面上作業(yè)

一、爬壁機(jī)器人分類1.4機(jī)械力抓持吸附式一、爬壁機(jī)器人分類1.5基于范德華力的仿生壁虎腳掌吸附式(干性粘劑--人造仿生壁虎腳)大量的微精細(xì)剛毛保證了壁虎腳掌與接觸面的充分接觸，從而產(chǎn)生強(qiáng)大的黏附力一、爬壁機(jī)器人分類1.5基于范德華力的仿生壁虎腳掌吸附式(一、爬壁機(jī)器人分類吸附原理圖一、爬壁機(jī)器人分類吸附原理圖

二、爬壁機(jī)器人移動(dòng)方式2.1腿足式2004年，美國(guó)密歇根州立大學(xué)研制的兩種雙足式小型爬壁機(jī)器人.這兩款樣機(jī)均采用欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的五個(gè)自由度，減小了機(jī)器人的重量和能量消耗，可以在光滑無(wú)孔的壁面上可靠吸附，例如在墻壁、天花板上爬行，以及在兩個(gè)相鄰表面間作過(guò)度爬行，也可爬越管道一類的障礙物。

二、爬壁機(jī)器人移動(dòng)方式2.1腿足式二、爬壁機(jī)器人移動(dòng)方式

香港城市大學(xué)和英國(guó)多個(gè)大學(xué)的學(xué)者在2005年合作開發(fā)出了多足部多吸盤式爬壁機(jī)器人RobugⅡs，如右圖所示。

該機(jī)器人屬于吸盤式爬壁機(jī)器人，智能性高，自由度高，能夠在各種危險(xiǎn)和復(fù)雜的環(huán)境下工作。它最大的特點(diǎn)是具有自動(dòng)尋跡功能和非常靈活的腳，機(jī)器人不僅在墻壁上和地面上能夠自由移動(dòng)，而且還能在爬行中實(shí)現(xiàn)的從地面到墻壁轉(zhuǎn)換的自動(dòng)爬壁。二、爬壁機(jī)器人移動(dòng)方式香港城市

2.2車輪式

日本三菱重工兩組永磁鐵安裝于機(jī)器人腹部能夠保證機(jī)器人可靠地吸附于鋼質(zhì)表面，用于壁面檢測(cè)、清潔和噴漆等作業(yè)。

二、爬壁機(jī)器人移動(dòng)方式

2.2車輪式二、爬壁機(jī)器人移動(dòng)方式二、爬壁機(jī)器人移動(dòng)方式2.3履帶式右圖所示，哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制了永磁鐵吸附履帶行走式爬壁機(jī)器人，靠?jī)蓷l履帶的差速移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。在履帶一周上安裝有數(shù)十個(gè)永磁吸附塊，其中的一部分緊緊地吸附在壁面上。移動(dòng)時(shí)，履帶在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，可以保持固定數(shù)量的永磁吸附塊吸附于壁面，也就保持了一定的吸附力。二、爬壁機(jī)器人移動(dòng)方式2.3履帶式二、爬壁機(jī)器人移動(dòng)方式2.4框架式（混合式?）把真空吸盤和電磁鐵分別安裝于框架上。特點(diǎn)：移動(dòng)速度較慢，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)步態(tài)規(guī)劃比較復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中如果損壞修復(fù)麻煩。二、爬壁機(jī)器人移動(dòng)方式2.4框架式（混合式?）三、爬壁機(jī)器人吸附移動(dòng)方式

特點(diǎn)總結(jié)3.1移動(dòng)方式及吸附方式特點(diǎn)三、爬壁機(jī)器人吸附移動(dòng)方式

特點(diǎn)總結(jié)3.1移動(dòng)方式及吸附方三、爬壁機(jī)器人吸附移動(dòng)方式

特點(diǎn)總結(jié)

三、爬壁機(jī)器人吸附移動(dòng)方式

特點(diǎn)總結(jié)四、主要參考文獻(xiàn)

[1]BingLLuk,DavidS.Cooke,StuartGalt,etc..Intelligentleggedclimbingservicerobotfor

remotemaintenanceapplicationsinhazardousenvironments.RoboticsandAutonomousSystems,2005,

53(2):142-152[2]吳珂科.輪足組合爬壁焊接機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究.[學(xué)位論文],上海交通大學(xué),2012年2月