最新爬壁机器人研究现状调查演示教学
船舶壁面除锈爬壁机器人的研究
![船舶壁面除锈爬壁机器人的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/fd3c34e6cf2f0066f5335a8102d276a20029602d.png)
船舶壁面除锈爬壁机器人的研究随着船舶行业的快速发展,船舶维修与保养的重要性日益凸显。
其中,船舶壁面除锈是保证船舶质量和提高使用寿命的关键环节。
然而,传统的手工除锈方法效率低下,对工人健康也有一定危害。
因此,研究一种能够自动、高效、安全地完成船舶壁面除锈的爬壁机器人具有重要意义。
本文将探讨船舶壁面除锈爬壁机器人的研究现状、方法、结果与结论,并展望未来的研究方向。
研究方法:本研究选取了具有代表性的三艘船舶作为样本,分别采用手工除锈、机械臂除锈和爬壁机器人除锈三种方法进行实验。
在实验过程中,我们对各项数据进行了详细收集,包括除锈效率、耗电量、使用成本等,并对不同方法的优缺点进行了技术分析。
研究结果:实验结果表明,爬壁机器人除锈方法具有明显优势。
相较于手工除锈和机械臂除锈,爬壁机器人除锈的效率更高,可大幅缩短除锈时间。
同时,爬壁机器人耗电量较低,能够节约能源,降低使用成本。
爬壁机器人在复杂壁面上的除锈效果也更为出色,可适应各种形状和大小的船舶壁面。
本研究表明,爬壁机器人除锈方法在船舶壁面除锈中具有较高的应用价值。
其高效、安全、节能等优点能够有效解决船舶壁面除锈的难题,提高维修效率,降低维修成本,对推动船舶行业的自动化和智能化发展具有积极作用。
未来,针对爬壁机器人的进一步研究可从以下几个方面展开:1)提高机器人的稳定性和适应性;2)研发更高效的除锈算法和路径规划方法;3)结合机器视觉和人工智能技术,实现除锈质量的自动检测与评估。
船舶除锈是一项重要的维护工作,由于船舶长期处于水环境中,受到水分和海洋生物的影响,船体容易生锈。
为了保持船舶的正常运行和防止腐蚀进一步恶化,除锈工作显得尤为重要。
然而,传统的除锈方法主要依赖人工操作,效率低下,且对工人健康存在一定危害。
因此,研究一种能够自动、高效、安全地进行除锈的机器人的设计和分析具有重要意义。
针对船舶除锈的需求,我们设计了一种履带式船舶除锈爬壁机器人。
该机器人采用模块化设计,包括机械结构、电路设计以及控制系统三个核心部分。
壁面移动机器人吸附方式的研究现状与发展_汪家斌
![壁面移动机器人吸附方式的研究现状与发展_汪家斌](https://img.taocdn.com/s3/m/f19a76729b6648d7c1c74665.png)
3 吸附方式的发展趋势
经过对壁面移动机器人国内外现状的分 析与研究,并且结合机器技术发展的总体趋 势[12~15],我们认为壁面移动机器人吸附方式的 发展具有如下趋势。
3.1 吸附方式将更多地采用干性粘合剂
真空吸附方式和磁吸附方式技术发展已 经相对成熟,并伴随着商用化产品的出现,在 一定范围内得到较大的应用,但其缺点限制了 进一步的推广与应用。干性粘合剂作为一种仿 生智能材料,能够适应各种材质壁面,无噪音, 虽然目前其吸附能力还比较差,但随着 MEMS 加工技术和新材料的发展,人造壁虎脚掌的性 能将会有明显提升。目前,西方发达国家都很 重视对壁虎脚掌仿生材料的研究,我国南京航 空航天大学也已经开展相关方面的研究。
对于多吸附盘机器人,日本化工机械技术 服务株式会社研制多吸附盘履带式真空吸附 爬壁机器人“VACS”[6],它的主要技术特点是 在履带上做出多个独立的吸附室,当某个吸附 室与壁面相接处时,他就自动与真空管路相连
而形成真空腔,而当吸附室与壁面脱离时,能 自动与真空管路断开,每个吸附室的真空均由 各自的真空发生器产生。
近年来,机器人在各个领域中得到广泛的 应用。爬壁机器人作为高空作业的一种自动装 置,已在高强度、高危险环境中得以应用。这 种作业方式替代了人的高空作业,降低了操作 的危险性,大大提高了检测效率。因此爬壁机 器人的研究和应用有着极其重要的工程应用
背景和非常广泛的应用前景,受到各国学者的 广泛重视。壁面移动机器人主要用于核工业、 石油化工业、建筑业、造船业、消防等行业[1,2], 作为能够在垂直陡壁上进行作业的高空极限 作业的自动装置,越来越受到人们的重视。
(a)
(b)
图 5 推力吸附机器人
作业[16~21]。在满足功能要求的前提下,体积小、 质量轻的机器人可较小能耗,具有较高灵活 性,并且在某些特殊场合也需要机器人具有小 的体积。各种微型驱动元件、控制元件及能源 供应方式的发展,为小型化、微型化奠定了基 础。因此,壁面移动机器人的小型化和微型化 是未来非常重要的一个发展趋势。小型化、微 型化是当前爬壁机器人发展的趋势。为了适应 爬壁机器人的微小化,新的吸附方式正在开发 研究。仿生微型机器人是今后吸附方式发展的 一个必然趋势。
爬窗机器人的发展现状.
![爬窗机器人的发展现状.](https://img.taocdn.com/s3/m/ed57b89269dc5022aaea00ca.png)
发展现状一、国内外的发展现状长期以来,人们就想往能在垂直陡壁上爬行,进行各种作业。
近年来出现的爬壁机器人,实现了这种理想。
由于在垂直陡壁上作业是非常困难和危险的,超越了人的能力极限,所以在国外称此类机器人为极限作业机器人。
它一经问世,就受到了各方的重视。
1966年,日本的西亮教授首次研制成功壁面移动机器人样机,并在大阪府立大学表演成功。
这是一种依靠负压吸附的爬壁机器人。
随后出现了各种类型的爬壁机器人,到80年代末期已经开始在生产中应用。
日本在开发爬壁机器人方面发展最为迅速,主要应用在建筑行业与核工业。
日本清水建设公司开发了建筑行业用的外壁涂装与贴瓷砖的机器人,他们研制的负压吸附清洗玻璃面的爬壁机器人,曾为加拿大使馆清洗。
东京工业大学开发了无线遥控磁吸附爬壁机器人。
在日本通产省"极限作业机器人"国家研究计划支持下,日晖株式会社开发了用于核电站大罐的负压吸附壁面检查机器人。
它有两个独立的负压吸盘,可以在遥控下由地面自动爬行到大罐的弧形壁面,作视觉检查与测厚,并可以跨越障碍。
日本关西电力株式会社开发了核电站壁面点检的爬壁机器人,移动速度为每分5米,负重50公斤。
日立制造所研制了履带式磁吸附检查机器人,带有超声检测装置。
由于采用了负荷分散机构,它能够适应各种凹凸不平的曲面和棚顶。
英国在爬壁机器人领域取得许多成果。
90年代初RTD公司推出了轮式磁吸附爬壁机器人(取名Beetle,已作为商品销售。
最高爬行速度达每分12米,可以自动记录每隔一定距离的壁厚,最高爬行高度为25米。
英国南岸大学于1994年研制成功多足多吸盘气动型爬壁机器人,可以携带一个小工业机器人(例如PUMA260,进行超声检测。
它自重22公斤,负重20公斤。
最近来自英国的报道,一种取名为罗布格三号的爬壁机器人在贝德福市作演示。
它有8条腿,类似巨型蜘蛛,能负重100公斤,可越障,能将砖放入准确位置,研制者计划将其应用于建筑行业。
爬壁机器人的研究现状
![爬壁机器人的研究现状](https://img.taocdn.com/s3/m/e4b9460a700abb68a882fbb7.png)
基金项目:气体绝缘金属封闭开关内部检测壁虎机器人研发及应用(编号:GZHKJXM20170068)收稿日期:2019-06-14爬壁机器人的研究现状*程思敏,陈韦宇,丛培杰(广州供电局有限公司,广东广州510620)摘要:随着移动机器人的迅速发展,壁面爬行机器人得到了各界的高度重视,并在很多领域得到了广泛的应用。
通过对现有爬壁机器人的相关应用进行分析,根据其吸附方式、移动结构、驱动方式等介绍了目前爬壁机器人的种类和研究现状。
由于存在跨越障碍未能从根本上克服的问题,因此目前爬壁机器人离大规模的应用仍然存在一定的差距。
但随着吸附技术、机器人传感技术的飞速发展以及电池能量密度的不断增加,不再局限在有限的空间,拥有一定自主决策能力、不再有电缆的爬壁机器人将是未来的发展趋势。
关键词:爬壁机器人;吸附方式;移动机构;驱动方式;发展趋势中图分类号:TP242.3文献标志码:A文章编号:1009-9492(2019)09-0006-05Research Status for Wall-Climbing RobotCHENG Si-min ,CHEN Wei-yu ,CONG Pei-jie(Guangzhou Power Supply Bureau Co .,Ltd .,Guangzhou 510620,China )Abstract:With the rapid development of mobile robots ,wall crawling robots have received great attention from all walks of life ,and have beenwidely used in many fields.Based on the analysis of related applications of existing wall-climbing robots ,the types and research status of wall-climbing robots were introduced according to their adsorption mode ,moving structure and driving mode.Because there are some problems thatcan not be overcome fundamentally by crossing obstacles ,there is still a certain gap between wall-climbing robots and large-scale applications.However ,with the rapid development of adsorption technology ,robotic sensing technology and the increasing energy density of batteries ,it is no longer confined to limited space.Wall-climbing robots with certain autonomous decision-making ability and no more cables will be the future development trend.Key words:wall-climbing robot ;adsorption method ;mobile structure ;driving method ;development trendDOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2019.09.003程思敏,陈韦宇,丛培杰.爬壁机器人的研究现状[J ].2019,48(09):6-10.0引言随着移动机器人的迅速发展,壁面爬行机器人得到了各界的高度重视,并在军事、工业以及民用等领域得到了广泛的应用。
敲打式空心检测墙壁攀爬机器人的结构研究
![敲打式空心检测墙壁攀爬机器人的结构研究](https://img.taocdn.com/s3/m/df051358974bcf84b9d528ea81c758f5f61f29d8.png)
敲打式空心检测墙壁攀爬机器人的结构研究墙壁攀爬机器人是一种能够用于检测墙壁结构的特殊机器人。
它能够爬行在墙壁上,并通过传感器和相机等设备,实时获取墙壁表面的信息,并进行分析和判断。
在工程建设和城市维护等领域,墙壁的结构检测十分重要,而传统的人工检测方法效率低且存在一定的安全隐患。
开发一种能够自主进行墙壁结构检测的机器人是非常具有实际意义和应用价值的。
本文将介绍一种敲打式空心检测墙壁攀爬机器人的结构研究。
该机器人采用了敲打式的探测方式,通过敲打墙壁表面产生的回响声来判断墙壁内部是否存在空心的情况。
以下将从机器人的结构设计、探测原理和实验验证三个方面进行详细介绍。
机器人的结构设计是关键。
墙壁攀爬机器人采用了双轮驱动和吸盘固定的设计,能够在墙壁表面上保持平衡和稳定的爬行。
机器人的主体由两个主动轮和一个被动自由转动的尾部构成,两个主动轮通过电机驱动,可以控制机器人前进和转向。
机器人的侧面还装有可以伸缩的吸盘,通过负压吸附在墙壁表面,从而实现机器人在墙壁上爬行的稳定性和可行性。
机器人的探测原理是关键。
机器人通过在墙壁上敲打产生的回响声来判断墙壁内部是否存在空心。
当敲打墙壁时,机器人内部的传感器会实时接收回响声信号,并通过算法对信号进行分析和处理。
通过比较回声信号的强度和回声时间延迟,可以判断墙壁内部是否有空心和空洞存在。
机器人还可以通过激光传感器等设备,对墙壁的表面进行扫描和检测,以获取更加详细的墙壁结构信息。
通过实验验证机器人的有效性。
在实验中,我们制造了一定数量的空心模型,并在实验室内进行机器人的测试。
实验结果显示,机器人能够准确地检测到墙壁内空洞的位置和大小,并能够实时展示在计算机界面上。
机器人在墙壁上的爬行性能也比较稳定和可靠,能够适应不同墙壁材质和角度的条件。
敲打式空心检测墙壁攀爬机器人在墙壁结构检测方面具有重要的应用前景。
该机器人通过敲打墙壁产生的回响声来判断墙壁内部是否存在空洞和空心,能够有效地提高墙壁结构检测的效率和准确性,并具有较好的可行性和稳定性。
爬壁机器人研究现状与技术应用分析_闫久江
![爬壁机器人研究现状与技术应用分析_闫久江](https://img.taocdn.com/s3/m/6f80659702d276a200292ecc.png)
爬壁机器人研究现状与技术应用分析*闫久江,赵西振,左干,李红军*(武汉纺织大学机械工程与自动化学院,湖北武汉430073)摘要:自1966年日本的A.NISHI 设计出了基于负压吸附爬壁机器人样机以来,爬壁机器人技术在世界范围内得到了迅速的发展,无论从吸附方式、运动形式还是应用途径方面都有了长足的进步;在这近50年的发展历程中,形式各样的研究成果层出不穷,但是爬壁机器人研究成果的应用前景一直不容乐观,鲜有应用成果,大多处于基础研究阶段,陷入技术瓶颈中,结合国内外爬壁机器人研究现状,分析爬壁机器人研究中的技术难点,探讨未来爬壁机器人发展与应用前景。
关键词:爬壁机器人研究现状技术应用分析中图分类号:TP242.2文献标志码:A文章编号:1007-4414(2015)03-0052-03Research Status and Analysis of Technology Application for Wall -Climbing RobotYAN Jiu -jiang ,ZHAO Xi -zhen ,ZUOGan ,LI Hong -jun *(College of Mechanical Engineering &Automation ,Wuhan Textile University ,Wuhan Hubei 430073,China )Abstract :Since the Japan's A.NISHI design out of the negative pressure of wall -climbing robots based on the prototype in 1966,the wall -climbing robots technology has been rapidly developed in the world ,and it has made considerable progress on the aspects of adsorption mode ,movement forms or ways of application ;in the nearly 50years of development history ,the va-rious research results were emerged in endlessly ,but the application prospect of wall -climbing robots research was not so good.There is little achievement ,mostly in the basic research stage ,and to the technical bottleneck.This paper combines do-mestic and foreign research status of the wall -climbing robots ,analyzing the technological difficulties of the wall -climbing robots ,and discussing the future development and application prospect of wall -climbing robots.Key words :wall -climbing robot ;research status ;analysis of technology application0引言机器人是传统的机构学与近代电子技术相结合的产物[1],爬壁机器人作为移动机器人领域一个重要组成部分,它是将移动机构(车轮、履带、腿等)与将它吸附在壁面上的吸附机构(磁铁、吸盘等,根据使用环境选择)组合起来实现的,它将地面移动技术拓展到垂直空间上,充实了机器人的应用范围。
爬壁机器人调研报告
![爬壁机器人调研报告](https://img.taocdn.com/s3/m/30af391a7cd184254b3535c9.png)
爬壁机器人调研报告爬壁机器人是一种将地面移动机器人与吸附技术有机结合起来的机器人,其可代替人工在极限条件下完成危险的作业任务。
一、原理爬壁机器人必须具备两个基本功能:壁面吸附功能和壁面移动功能[1]。
吸附功能的实现依赖于吸附装置及其控制系统。
其在垂直墙面方向产生吸附力,进而得到一个平行墙面向上的摩擦力,以抵消机器人自身重力,实现机器人吸附于墙面。
移动功能的实现依赖于爬壁机构及其控制系统。
当爬壁机构与吸附装置耦合时,机器人必须先通过控制系统撤除部分吸附力,然后由爬壁机构的机构运动实现移动或者转向。
若爬壁机构与吸附装置分离,则移动和转向功能不需要考虑吸附部分,可直接通过控制系统驱动爬壁机构实现。
另外,爬壁机器人根据其作业任务需要,除了吸附装置和爬壁机构外,一般还应含有特定的作业系统。
二、类型根据吸附方式的不同,爬壁机器人可以分为:负压(真空)吸附爬壁机器人,磁吸附爬壁机器人,螺旋桨推压吸附爬壁机器人,机械联锁吸附爬壁机器人,静电吸附爬壁机器人,仿生吸附爬壁机器人等等[2][3][4]。
负压吸附和磁吸附两种吸附方式是传统的爬壁机器人的吸附方式,后面又陆续发展出其他多种吸附方式。
负压吸附方式抽离吸附薄膜与壁面间隙空气,以大气压力产生吸附力,但是其受壁面粗糙度影响,当壁面不光整时,有漏气现象,吸附力相对较小。
并且由于其作用力产生来源为大气压力,故而于真空环境中不能吸附。
磁吸附方式又分为电磁体式和永磁体式两种。
电磁体式爬壁机器人维持吸附力需要电力,但控制较为方便;永磁体式爬壁机器人不受断电的影响,使用中安全可靠[5]。
磁吸附方式产生的吸附力大,不受壁面粗糙度影响,但受限于壁面材料必须为导磁性材料,故而应用范围受到限制。
其他吸附方式,如螺旋桨推压吸附方式主要通过螺旋桨高速转动产生推力,其噪音较大;机械联锁方式利用机械装置对壁面的抓持产生吸附,不适用于光滑表面,但在合适环境下,其抓持力大,负载能力强;静电吸附方式通过对导电电极施加高压静电,极化壁面,进而产生电场力实现吸附,但其产生的吸附力小,故而其实现条件严格,要求机器人自重小、负载小,重心贴近壁面,吸附膜与壁面紧密接触等[6];仿生吸附方式主要模仿动物吸附于墙壁的方式,如仿壁虎的干吸附方式,通过特殊材料与壁面间的范德华力(分子力)实现吸附,如仿蜗牛的湿吸附方式,通过液体薄膜张力实现吸附等等[3]。
爬壁机器人研究报告现状调查
![爬壁机器人研究报告现状调查](https://img.taocdn.com/s3/m/abc733fbc9d376eeaeaad1f34693daef5ef713a8.png)
爬壁检测移动机器人研究现状调查一.研究的背景及其意义随着社会不断进步和科技不断开展,摩天大楼已成为现代都市不可缺少的重要组成局部。
人们在享受高楼大厦带来的好处的同时也不得不面临由此而带来的诸多难题,如高层建筑物立面的施工建立质量,维护以及平安监测等问题。
传统方法只有通过靠搭脚手架或采用吊篮等人工目测方法进展检测,检测精度低,检测过程十分危险,效率不高且本钱较高,因此越来越多的研究人员将研究重点集中到建筑爬壁检测机器人的研究开发上。
爬壁机器人作为一种能够用于极限作业的特种机器人,可以替代人类在高空垂直立面位置作业。
现在爬壁机器人已经在多个行业尤其是建筑行业,消防,核工业,石油化工业和制造业等得到了极为广泛的应用。
爬壁检测机器人是在爬壁机器人的根底上进展研究开发的,是爬壁机器人在实际应用中的主演衍生产物之一。
爬壁检测机器人将极大提高建筑物检测水平,提高工人在危险环境下作业的平安性,降低高空作业的风险,提高劳开工作的效率并带来一定的社会及经济效益。
二.爬壁机器人的分类现有的爬壁机器人主要根据吸附功能和移动功能进展分类:〔1〕.根据吸附方式进展分类爬壁机器人主要可以分为真空吸附式,磁吸附式和推力吸附式三种。
真空吸附是通过真空泵使吸盘腔产生负压,通过负压使机器人紧紧贴在立面上,优点是不受壁面材料限制,容易控制,适应围广;缺点是如果建筑立面不够光滑或存在凹凸时,容易使吸盘漏气造成机器人吸附能力降低。
磁吸附式首先要保证建筑立面是导磁材料,优点是构造简单吸附能力强,能够适应比拟粗糙的建筑立面,而且不会出现真空漏气现象;缺点是只能用于导磁壁面而且断电失稳。
推力吸附采用螺旋桨或涵道风扇产生的推力使机器人贴附在立面上。
优点是吸附力大小容易控制,越过障碍物的能力比拟强;缺点是稳定性较差不易保持精度。
〔2〕根据移动构造进展分类爬壁机器人主要可以分为车轮式,脚足式,履带式,轨道式等类型。
车轮式机器人通过电机驱动车轮移动,优点是控制简单灵活,速度较快,但要求壁面必须平坦,而且车轮式机器人的避障能力差。
3-1爬壁机器人 研究报告
![3-1爬壁机器人 研究报告](https://img.taocdn.com/s3/m/4f7bd635ee06eff9aef807ba.png)
研究报告一、立项背景近几年来,机器人在各个领域中得到广泛的应用和发展。
其中,爬壁机器人(Wall Climbing Robot,WCR)是能够在垂直陡壁上进行作业的机器人,它作为高空极限作业的一种自动机械装置,越来越受到人们的重视。
概括起来,爬壁机器人主要用于:(1)核工业:对核废液储罐进行视觉检查、测厚及焊缝探伤等;(2)石化企业:对立式金属罐或球形罐的内外壁面进行检查或喷砂除锈、喷漆防腐、测量和保养;(3)建筑行业:用于对巨型壁面的喷涂,玻璃壁面的清洗,磁砖安装,桥梁探伤等;(4)消防部门:用于传递救援物资,进行救援工作;(5)造船业:用于喷涂船体的内外壁等。
国内外现有爬壁机器人的壁面吸附方式主要包括:负压吸附、真空吸附、磁吸附、气体推力吸附、粘性吸附和仿生学吸附等。
负压和真空吸附方式具有不受壁面材料限制、适用范围广等特点。
但当壁面凹凸不平时,吸盘容易发生气体过量泄漏,导致吸附力不足,减低爬壁机器人的承载能力,甚至使爬壁机器人从壁面跌落。
磁吸附有永磁和电磁两种方式,但要求壁面必须是导磁材料,主要特点是吸附机构较简单,产生的吸附力远大于负压和真空吸附,也不存在漏气现象,对凹凸不平壁面的适应性较强。
气体推力吸附是利用与壁面成一定角度的气体推力使爬壁机器人贴紧壁面,结构简单,但效率低,受环境影响大,而且控制不易。
粘性吸附和仿生学吸附(仿壁虎)虽然他们的灵活性强,体积小,但是他们的吸附性差有待提高,所以注定载重量小。
爬壁机器人的运动机构主要有足式、框架式、履带式及轮式等。
足式和框架式动作灵活,具备一定越障能力,但移动速度较慢,机构设计和运动步态规划比较复杂;履带式爬壁机器人的壁面吸附力较大,移动速度较快,但调整姿态比较困难;轮式运动机构的主要特点是机构简单、移动速度快、控制灵活方便,但由于一般采用带滑动式吸盘(Sliding Suction Cup,SSC)作为吸附装置,受壁面环境影响较大且对滑动式吸盘的滑动密封性能要求比较高。
爬壁机器人实习报告
![爬壁机器人实习报告](https://img.taocdn.com/s3/m/aa430179ec630b1c59eef8c75fbfc77da26997ad.png)
实习报告:爬壁机器人设计与应用一、实习背景与目的近年来,随着我国科技事业的飞速发展,机器人技术得到了前所未有的关注和投入。
爬壁机器人作为一种特殊类型的机器人,具有在垂直墙面、天花板等狭窄空间进行作业的优势,广泛应用于石油、化工、建筑、电力等行业。
本次实习旨在了解爬壁机器人的基本原理、设计方法和实际应用,提高自己的动手能力和创新能力。
二、实习内容与过程1. 学习爬壁机器人的基本原理在实习初期,通过查阅资料和请教导师,了解了爬壁机器人依靠磁力、吸盘、履带等吸附方式在墙面、天花板等表面移动,并通过传感器、控制系统完成各种作业任务。
此外,我还学习了爬壁机器人的分类及各自的特点,如磁吸附式、吸盘式、履带式等。
2. 参与爬壁机器人设计在掌握基本原理的基础上,我参与了爬壁机器人的设计工作。
首先,我们小组讨论确定了设计方案,决定采用磁吸附式爬壁机器人。
然后,我负责设计了机器人的机械结构,包括机器人本体、磁吸附装置、驱动装置等。
同时,我还参与了控制系统的设计,包括硬件选型、软件编程等。
3. 爬壁机器人组装与调试在设计完成后,我们开始组装爬壁机器人。
在组装过程中,我负责安装磁吸附装置、驱动装置等部件,并调试了机器人的运动性能。
通过不断调整,使机器人能够顺利地在墙面移动,并完成了简单的作业任务。
4. 实习成果展示与总结在实习结束前,我们小组进行了实习成果展示。
我向其他同学介绍了爬壁机器人的设计原理、结构特点、控制系统等,并展示了机器人在墙面移动的实况视频。
通过这次实习,我收获颇丰,不仅学到了爬壁机器人的相关知识,还提高了自己的动手能力和团队协作能力。
三、实习收获与反思1. 实习收获(1)掌握了爬壁机器人的基本原理、设计方法和应用领域;(2)提高了自己的动手能力,学会了机器人组装、调试等技能;(3)培养了团队协作精神,学会了与他人共同解决问题;(4)加深了对机器人技术的认识,为今后的学习和工作打下了基础。
2. 实习反思(1)在设计过程中,要充分考虑实际应用场景,优化设计方案;(2)在组装和调试过程中,要细心认真,确保机器人的稳定性和可靠性;(3)加强理论学习,为实际操作提供有力支持;(4)注重实践与创新的结合,不断提高自己的综合素质。
新型高楼清洗爬壁机器人的研究与设计
![新型高楼清洗爬壁机器人的研究与设计](https://img.taocdn.com/s3/m/d9bcb6680622192e453610661ed9ad51f01d54ab.png)
新型高楼清洗爬壁机器人的研究与设计一、绪论随着城市化进程的加快,高楼大厦如雨后春笋般崛起,成为了现代城市的标志性建筑。
高楼外墙的清洗问题也随之而来。
传统的人工清洗方式不仅效率低下,而且存在安全隐患。
研究与设计一种新型高楼清洗爬壁机器人成为了解决这一问题的关键。
高楼清洗爬壁机器人是一种能够在高楼外墙上自主行走并完成清洗任务的特种机器人。
它结合了机器人技术、自动控制技术、机械设计等多个领域的知识,具有广泛的应用前景。
通过高楼清洗爬壁机器人的使用,不仅可以大大提高清洗效率,降低人工成本,还能有效保障工人的生命安全。
目前,国内外对高楼清洗爬壁机器人的研究已经取得了一定的成果,但仍存在一些问题,如机器人的稳定性、越障能力、续航能力等方面的不足。
本文旨在研究与设计一种新型高楼清洗爬壁机器人,以解决现有技术中的不足,提高机器人的性能与实用性。
本文首先将对高楼清洗爬壁机器人的研究背景和意义进行介绍,然后分析国内外在该领域的研究现状和发展趋势。
接着,本文将重点研究高楼清洗爬壁机器人的机械结构设计、运动学建模与控制策略等方面的问题。
通过样机的制作与实验验证,对所设计的高楼清洗爬壁机器人进行性能评估与优化,为实际应用提供理论支持和技术指导。
本文的研究不仅有助于推动高楼清洗爬壁机器人技术的发展,还能为城市高楼外墙的清洗提供一种高效、安全、环保的解决方案,具有重要的理论意义和实践价值。
二、系统设计要求与功能分析环境适应性:机器人应具备应对各种建筑材质(如玻璃、石材、金属等)和表面纹理的能力,确保清洗效果的一致性。
对于建筑物的几何形状(如曲线立面、转角、凹凸结构等)以及不同气候条件(如温度、湿度、风力等)下的稳定作业,均需有良好的适应性设计。
运动灵活性:机器人应具有灵活的移动能力,包括水平面内平移、垂直攀爬、旋转及局部微调等动作,以便于在复杂建筑表面自由导航并全方位覆盖清洗区域。
同时,应设计可伸缩或折叠的机械结构,以便于通过狭窄空间或适应不同楼层间距。
爬壁机器人调研报告
![爬壁机器人调研报告](https://img.taocdn.com/s3/m/30af391a7cd184254b3535c9.png)
爬壁机器人调研报告爬壁机器人是一种将地面移动机器人与吸附技术有机结合起来的机器人,其可代替人工在极限条件下完成危险的作业任务。
一、原理爬壁机器人必须具备两个基本功能:壁面吸附功能和壁面移动功能[1]。
吸附功能的实现依赖于吸附装置及其控制系统。
其在垂直墙面方向产生吸附力,进而得到一个平行墙面向上的摩擦力,以抵消机器人自身重力,实现机器人吸附于墙面。
移动功能的实现依赖于爬壁机构及其控制系统。
当爬壁机构与吸附装置耦合时,机器人必须先通过控制系统撤除部分吸附力,然后由爬壁机构的机构运动实现移动或者转向。
若爬壁机构与吸附装置分离,则移动和转向功能不需要考虑吸附部分,可直接通过控制系统驱动爬壁机构实现。
另外,爬壁机器人根据其作业任务需要,除了吸附装置和爬壁机构外,一般还应含有特定的作业系统。
二、类型根据吸附方式的不同,爬壁机器人可以分为:负压(真空)吸附爬壁机器人,磁吸附爬壁机器人,螺旋桨推压吸附爬壁机器人,机械联锁吸附爬壁机器人,静电吸附爬壁机器人,仿生吸附爬壁机器人等等[2][3][4]。
负压吸附和磁吸附两种吸附方式是传统的爬壁机器人的吸附方式,后面又陆续发展出其他多种吸附方式。
负压吸附方式抽离吸附薄膜与壁面间隙空气,以大气压力产生吸附力,但是其受壁面粗糙度影响,当壁面不光整时,有漏气现象,吸附力相对较小。
并且由于其作用力产生来源为大气压力,故而于真空环境中不能吸附。
磁吸附方式又分为电磁体式和永磁体式两种。
电磁体式爬壁机器人维持吸附力需要电力,但控制较为方便;永磁体式爬壁机器人不受断电的影响,使用中安全可靠[5]。
磁吸附方式产生的吸附力大,不受壁面粗糙度影响,但受限于壁面材料必须为导磁性材料,故而应用范围受到限制。
其他吸附方式,如螺旋桨推压吸附方式主要通过螺旋桨高速转动产生推力,其噪音较大;机械联锁方式利用机械装置对壁面的抓持产生吸附,不适用于光滑表面,但在合适环境下,其抓持力大,负载能力强;静电吸附方式通过对导电电极施加高压静电,极化壁面,进而产生电场力实现吸附,但其产生的吸附力小,故而其实现条件严格,要求机器人自重小、负载小,重心贴近壁面,吸附膜与壁面紧密接触等[6];仿生吸附方式主要模仿动物吸附于墙壁的方式,如仿壁虎的干吸附方式,通过特殊材料与壁面间的范德华力(分子力)实现吸附,如仿蜗牛的湿吸附方式,通过液体薄膜张力实现吸附等等[3]。
仿生软体攀爬机器人的建模、分析与实验
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与国内相比,国外在仿生软体攀爬机器人领域的研究起步较 早,技术相对成熟。一些国际知名的研究机构和高校在该领 域进行了长期的研究,积累了丰富的经验,并取得了一系列 具有影响力的研究成果。
研究内容与目标
研究内容
本研究旨在通过对仿生软体攀爬机器人进行建模、分析和实验,深入探究其攀爬机制、运动特性以及 适应复杂环境的能力。具体研究内容包括:建立机器人的数学模型、分析机器人的动力学特性、优化 机器人的结构设计、实验验证机器人的性能等。
材料特性
材料应具备耐磨、耐腐蚀 、高弹性等特性,以确保 机器人在复杂环境中能够 持久稳定工作。
材料加工工艺
考虑材料的加工工艺,如 3D打印技术,以实现复杂 结构的制造和优化。
驱动系统设计
驱动方式
选择合适的驱动方式,如 气压驱动、液压驱动或电 机驱动,以满足机器人对 动力和控制的需求。
驱动器设计
设计轻巧、高效的驱动器 ,以减小机器人重量并提 高其运动性能。
总结词
控制系统是仿生软体攀爬机器人的核心 部分,负责协调机器人的运动和行为。 控制系统建模的目标是建立精确的数学 模型,以描述机器人的动态行为并优化 控制性能。
VS
详细描述
控制系统建模通常采用现代控制理论中的 状态空间法或传递函数法,通过建立控制 系统的数学模型,分析系统的稳定性、响 应速度和鲁棒性等性能指标。通过控制系 统建模,可以设计有效的控制算法和策略 ,实现机器人的自主运动和智能控制。
通过实验测量和仿真计算,评估机器人的效率表现,并 优化设计以提高效率。
效率分析需要考虑机器人的运动速度、负载能力和能量 转化效率等因素。
探讨提高机器人效率的方法,如优化结构设计、改进驱 动机制等。
05
仿生爬杆机器人研究现状与未来发展
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0引言随着国民经济迅速增长,人民生活水平的日益提高,为接轨“十四五”规划要求,政府逐步加强基础设施的建设,由此电线杆、指示牌等杆类数量激增。
传统杆类设施的维护主要依靠人力劳作解决。
在传统的登高作业中,施工工人通常以“脚扣”为辅助工具,攀爬到作业点。
一般情况下,“脚扣”是较为便利的,但对施工工人控制平衡的能力要求较高,工人在作业时要是不够专注,出现晕眩,就会有坠落的风险。
将仿生爬杆机器人应用于高空作业中,减少工人登高过程中消耗的体力和精力,避免事故发生,提高施工工人高空作业安全系数。
因此,研究仿生自动爬杆机器人用来改善施工工人的劳动环境或替代人类进行高空作业,提高劳动生产率和安全性,为需高空作业的行业带来一次革命很有必要。
1仿生爬杆机器人分类仿生爬杆机器人属于第三代机器人———智能机器人中的一种,是通过模仿自然界中部分生物的形状结构、运动特征和行为方式等,从而能应用于实际生活、代替人类工作的爬杆机器人。
从仿生学角度出发,可将爬杆机器人分为仿尺蠖式、仿蛇形、仿熊式等。
1.1仿尺蠖式爬杆机器人这类机器人设计原理为仿生蠕动原理,通常由几个模块组成,机器人两端手爪与杆件直接接触,使机器人能牢固地附着于物体表面;两端手爪间一般为曲柄摇杆机构连接,实现蠕动的攀爬步态。
这类机器人能够适应不同直径或变径的杆类物体,并且可顺利通过法兰盘等障碍物,有较好的越障能力;但是对其运动的控制比较复杂,需要进行运动学分析,计算出运动方程,才能达到精准控制机器人的步态[1]。
1.2仿蛇形爬杆机器人仿蛇形爬杆机器人一般采用多个机构环抱杆件来维持其附着在杆件上,参考仿蛇运动六步态,通过缠绕软体执行器与杆件之间的摩擦力作为驱动力,实现机器人爬杆的功能。
该类机器人拥有较快的爬行速度,其中的仿蛇缠绕软体爬杆机器人制作简单,控制简易,能适应不同摩擦度表面的各类杆件,但受材料限制,负载较小,在攀爬过程中只能携带有效载荷,无法跨越法兰盘等障碍物[2]。
壁面爬行机器人研究与发展
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随着机器人技术的出现和发展以及自我保护 意识的增强,人们迫切希望能用机器人代替人工进 行高空作业。爬壁机器人的使用可以大大降低高 层建筑的清洗成本和工业中高空高危设施的维护
11 期
崔旭明,等:壁面爬行机器人研究与发展
2010 年 1 月 21 日收到
使吸盘漏气,从而使吸附力下降,承载能力降低;磁 吸附法可分为电磁体和永磁体两种,电磁体式维持 吸附力需要电力,但控制较方便。永磁体式不受断 电的影响,使用中安全可靠,但控制较为麻烦[5—10]。 磁吸附方式对壁面的凸凹适应性强,且吸附力远大 于真空吸附 方 式,不 存 在 真 空 漏 气 的 问 题,但 要 求 壁面必须是导磁材料,因此严重地限制了爬壁机器 人的应用环境[11—18]。
在移动机器人中,轮式和履带式移动方式已获 得广泛的应用,但是足式移动方式具有轮式和履带 式所没有的优点,足式移动方式的机器人可以相对 较容易地跨过比较大的障碍,并且机器人的足所具 有的大量的自由度可以使机器人的运动更加灵活, 对凸凹不平的地形适应能力更强,足式机器人的立 足点是离散 的,跟 壁 面 接 触 的 面 积 小,可 以 在 可 达 到的范围内选择最优支撑点,即使在表面极度不规 则的情况下,通过严格选择足的支撑点,也能够行走 自如。正是由于足式结构多样、运动灵活,适应于各 种形状的壁面上[74—76],而且能够跨越障碍物,因此足 式结构将在爬壁机器人上有着较好的应用前景。 3. 3 驱动设备
早在 1966 年,在本大阪府立大学工学部任讲师 的西亮,就利用电风扇进气侧低压空气产生的负压 作为吸附力制作了一台垂直壁面移动机器人的原 理样机,这被 看 作 是 爬 壁 机 器 人 研 究 的 开 端[46—48]。 日本应用技术研究所研制出了车轮式磁吸附爬壁 机器人,它 可 以 吸 附 在 各 种 大 型 构 造 物 如 油 罐、球 形煤气罐、船 舶 等 的 壁 面,代 替 人 进 行 检 查 或 修 理 等作业。这种爬壁机器人靠磁性车轮对壁面产生 吸附力,其主要特征是:行走稳定速度快,最大速度 可达 9 m / min,适用于各种形状的壁面,且不损坏壁 面的油漆。1989 年日本东京工业大学的宏油茂男 研究开发了吸盘式磁吸附爬壁机器人,吸盘与壁面 之间有一个很小的倾斜角度,这样吸盘对壁面的吸 力仍然很 大,每 个 吸 盘 分 别 由 一 个 电 动 机 来 驱 动, 与壁面线接触的吸盘旋转,爬壁机器人就随着向前 移动,这种吸附机构的吸附力可以达到很大[49—53]。
爬壁机器人的壁面越障、过渡与抓附结构的研究
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爬壁机器人的壁面越障、过渡与抓附结构的研究爬壁机器人的壁面越障、过渡与抓附结构的研究摘要:爬壁机器人作为一种能够在壁面自由移动的智能机器人,在工业生产、建筑维护等领域具有广泛的应用前景。
本文将从壁面越障、过渡与抓附结构三个方面探讨爬壁机器人的研究现状与发展趋势。
一、引言随着科技的进步和人们对自动化生产和维护的需求增加,爬壁机器人作为一种能够在壁面移动的机器人,正在得到越来越广泛的关注。
在工业生产中,爬壁机器人能够在高空、狭窄和危险环境中实施精准操作,提高生产效率;在建筑维护中,爬壁机器人可以检测并维修高处墙面或玻璃幕墙,减少人力劳动和事故风险。
二、壁面越障壁面越障是爬壁机器人在行走过程中面临的重要问题之一。
目前,研究者主要从机械结构优化和感知控制两个方面入手解决壁面越障问题。
机械结构优化主要包括改进爬壁机器人的脚部结构和材料,提高机器人在不同墙面材料上的附着性能;感知控制方面则通过引入视觉传感器和力覺传感器等装置,实时掌握机器人与壁面之间的相对距离和姿态,动态调整机器人的行走轨迹。
三、过渡问题爬壁机器人在壁面移动时,不可避免地需要从一面壁面过渡到另一面壁面。
过渡问题关键在于如何保持附着状态,以及如何平稳过渡到另一面壁面。
目前,研究者主要通过改进机器人的脚部结构,设计具有良好过渡能力的机械结构。
同时,引入智能控制算法,实现对机器人行走姿态的实时控制,以确保机器人在过渡过程中保持平稳的附着状态。
四、抓附结构抓附结构是爬壁机器人能够在壁面上附着的关键。
目前,研究者主要研究了两种类型的抓附结构:摩擦型和吸附型。
摩擦型抓附结构通过利用摩擦力实现机器人与壁面的附着,常见的代表是具有刚性拇指和指甲结构的机器人脚部。
吸附型抓附结构则通过利用密封或真空装置实现机器人与壁面的附着,常见的代表是具有吸附杯或吸盘的机器人。
未来的研究方向主要是进一步提高抓附结构的可靠性和稳定性,改进机器人的脚部结构和材料。
五、结论随着科技的不断发展和创新,爬壁机器人的壁面越障、过渡与抓附结构研究取得了显著的进展。
爬壁机器人发展现状与关键技术研究综述
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第44卷 第12期 包 装 工 程2023年6月 PACKAGING ENGINEERING29收稿日期:2023–02–09基金项目:国家自然科学基金(51875495);河北省教育厅在读研究生创新能力培养资助项目(CXZZBS2023059) 作者简介:姜泽(1994—),男,博士生,主要研究方向为爬壁机器人装备及智能化系统设计。
爬壁机器人发展现状与关键技术研究综述姜泽a ,王珉b ,赵哲a ,李艺超a ,许允斗a,c(燕山大学 a.河北省并联机器人与机电系统实验室 b.燕山大学图书馆 c.先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室,河北 秦皇岛 066004)摘要:目的 随着爬壁机器人技术的发展,为解决其产品应用化问题,对爬壁机器人的研究进展进行梳理、分析和归纳,讨论未来的发展方向,为设计应用于高危环境和特殊场景的爬壁机器人提供思路和参考。
方法 将爬壁机器人按移动方式分为履带式、轮式、足式及混合式,通过文献研究法对不同移动方式的爬壁机器人进行综述;将真空吸附、磁吸附、推力吸附等不同吸附方式的爬壁机器人进行对比,介绍了爬壁机器人自适应技术的研究现状及存在问题;总结并分析了爬壁机器人在工业、军事等领域的发展趋势。
结论 总结了不同移动方式的爬壁机器人的国内外研究现状,分析了爬壁机器人不同吸附方式的优缺点,归纳预测了爬壁机器人的发展方向。
关键词:爬壁机器人;移动方式;吸附方式;自适应性中图分类号:TB472 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2023)12-0029-10 DOI :10.19554/ki.1001-3563.2023.12.003Review on Development Status and Key Technologies of Wall-climbing RobotsJIANG Ze a , WANG Min b , ZHAO Zhe a , LI Yi-chao a , XU Yun-dou a,c(a.Parallel Robot and Mechatronic System Laboratory of Hebei Province, b.Yanshan University Library, c.Key Laboratory of Advanced Forging & Stamping Technology and Science, Ministry of Educationof China, Yanshan University, Hebei Qinhuangdao 066004, China)ABSTRACT: The work aims to sort out, analyze and summarize the research progress of wall-climbing robots in order to solve the practical application problems of products with the development of wall-climbing robot technology and discuss the future development directions to provide ideas and references for designing wall-climbing robots used in high-risk environments and special scenarios. Firstly, wall-climbing robots were divided into crawler, wheeled, legged, and hybrid wall-climbing robots according to movement modes. The wall-climbing robots with different movement modes were re-viewed by literature research method. Secondly, the wall-climbing robots with different adsorption methods such as vac-uum, magnetic, and thrust adsorption were compared. The research status and existing problems of adaptive technology of wall-climbing robots were introduced. Finally, the development trend of wall-climbing robots in industrial and military fields was summarized and analyzed. The research status of wall-climbing robots with different movement modes in China and abroad is summarized, the advantages and disadvantages of wall-climbing robots with different adsorption methods are analyzed, and the development directions of wall-climbing robots are summarized and predicted. KEY WORDS: wall-climbing robot; movement method; adsorption method; adaptivity随着机构学、人工智能等技术的快速发展及人们对高危环境中工作安全意识的提高,利用机器人代替人力完成高危工作已经成为一种普遍趋势[1-4]。
敲打式空心检测墙壁攀爬机器人的结构研究
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敲打式空心检测墙壁攀爬机器人的结构研究1. 引言1.1 背景介绍敲打式空心检测墙壁攀爬机器人是一种具有先进技术的智能机器人,被广泛应用于建筑结构检测和维护领域。
随着城市建设的快速发展和高层建筑的增加,人们对建筑结构的安全性和稳定性要求越来越高。
传统的检测方法需要人工登高进行检测,不仅耗费人力物力,而且存在安全隐患。
研发一种能够自主攀爬墙壁进行空心检测的机器人具有重要的意义。
现有的空心检测机器人大多只能在实心墙面上进行检测,对于空心墙体的检测效果较差。
而敲打式空心检测墙壁攀爬机器人则利用敲击墙面的测振原理,能够准确地判断墙体内部的结构情况,具有更高的检测精度和效率。
对敲打式空心检测墙壁攀爬机器人的结构进行研究和优化,对提高建筑结构检测的准确性和效率具有重要意义。
通过本文的研究,我们希望能够深入了解敲打式空心检测墙壁攀爬机器人的结构设计原理,为其进一步应用于建筑结构检测领域奠定基础。
1.2 研究意义空心检测墙壁攀爬机器人的研究意义在于提高建筑安全管理和监测的效率和质量。
传统的建筑结构检测方法需要人工操作,存在效率低,质量不稳定的问题。
而利用机器人进行空心检测和攀爬,不仅能够实现自动化操作,提高工作效率,还可以减少人为因素带来的误差,保证监测结果的准确性。
空心检测墙壁攀爬机器人能够在高空或危险环境中代替人类进行作业,减少了工作人员的安全风险。
研究开发这种机器人具有重要的意义,可以在建筑工程领域发挥重要作用,提高建筑结构检测和监测的效率和质量,保障建筑的安全和稳定。
1.3 研究目的研究目的是设计并实现一种敲打式空心检测墙壁攀爬机器人,旨在提高建筑物和结构物的安全性和稳定性。
通过该机器人的运用,可以及时发现墙壁内部的空心结构或破损情况,从而避免可能的安全隐患并减少维修成本。
利用机器人的墙壁攀爬能力,可以实现对高处或难以到达的墙壁进行全面检测,为工程施工和日常维护提供便利。
通过本研究,旨在为空心检测技术在建筑领域的应用提供一种新的解决方案,并为未来相关研究工作提供参考和借鉴。
壁面爬行机器人的研究现状与发展趋势
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壁面爬行机器人的研究现状与发展趋势
李宗兴;袁安康;张学武;刘轩;贺静思;舒政捷
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2022(12)18
【摘要】随着全球制造业逐渐智能化,作为高空极限作业的自动化机械装置,壁面爬行机器人愈受重视,并在多个领域得到广泛应用。
文章基于近年来国内外关于壁面爬行机器人的发展现状和研究成果,总结分析壁面爬行机器人的吸附方式、运动方式、相互适应性等关键技术和难点,提出未来壁面爬行机器人的发展趋势。
【总页数】4页(P71-74)
【作者】李宗兴;袁安康;张学武;刘轩;贺静思;舒政捷
【作者单位】石河子大学机械电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP242
【相关文献】
1.壁面爬行遥控检查机器人计算机控制系统研究
2.壁面爬行机器人"脚"的研究
3.壁面爬行机器人研究与发展
4.真空吸盘对壁面爬行机器人安全性影响的实验研究
5.基于粒子滤波的壁面爬行机器人位姿跟踪研究
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爬壁检测移动机器人研究现状调查一.研究的背景及其意义
随着社会不断进步和科技不断发展,摩天大楼已成为现代都市不可缺少的重要组成部分。
人们在享受高楼大厦带来的好处的同时也不得不面临由此而带来的诸多难题,如高层建筑物立面的施工建设质量,维护以及安全监测等问题。
传统方法只有通过靠搭脚手架或采用吊篮等人工目测方法进行检测,检测精度低,检测过程十分危险,效率不高且成本较高,因此越来越多的研究人员将研究重点集中到建筑爬壁检测机器人的研究开发上。
爬壁机器人作为一种能够用于极限作业的特种机器人,可以替代人类在高空垂直立面位置作业。
现在爬壁机器人已经在多个行业尤其是建筑行业,消防,核工业,石油化工业和制造业等得到了极为广泛的应用。
爬壁检测机器人是在爬壁机器人的基础上进行研究开发的,是爬壁机器人在实际应用中的主演衍生产物之一。
爬壁检测机器人将极大提高建筑物检测水平,提高工人在危险环境下作业的安全性,降低高空作业的风险,提高劳动工作的效率并带来一定的社会及经济效益。
二.爬壁机器人的分类
现有的爬壁机器人主要根据吸附功能和移动功能进行分类:
(1).根据吸附方式进行分类
爬壁机器人主要可以分为真空吸附式,磁吸附式和推力吸附式三种。
真空吸附是通过真空泵使吸盘内腔产生负压,通过负压使机器人紧紧贴在立面上,优点是不受壁面材料限制,容易控制,适应范围广;缺点是如果建筑立面不够光滑或存在凹凸时,容易使吸盘漏气造成机器人吸附能力降低。
磁吸附式首先要保证建筑立面是导磁材料,优点是结构简单吸附能力强,能够适应比较粗糙的建筑立面,而且不会出现真空漏气现象;缺点是只能用于导磁壁面而且断电失稳。
推力吸附采用螺旋桨或涵道风扇产生的推力使机器人贴附在立面上。
优点是吸附力大小容易控制,越过障碍物的能力比较强;缺点是稳定性较差不易保持精度。
(2)根据移动结构进行分类
爬壁机器人主要可以分为车轮式,脚足式,履带式,轨道式等类型。
车轮式机器人通过电机驱动车轮移动,优点是控制简单灵活,速度较快,但要求壁面必须平坦,而且车轮式机器人的避障能力差。
履带式机器人优点是接触面积大,对各种建筑立面的适应能力强;缺点是灵活性较差不易转弯。
脚足式通过多个脚反复吸附与脱落进行移动,越障能力和负载能力强,但移动速度慢,控制难度大。
轨道式机器人控制简单,可靠性强,但是灵活性较差。
三.爬壁式机器人的国内外研究现状
(1)爬壁式机器人的国外研究现状
国际上,日本是研究开发爬壁机器人较早且技术领先的国家之一。
1966年,日本西亮讲师研制出世界上第
一台垂直壁面移动机器人的原理样机;1975年研制成功
一种单吸盘吸附结构的壁面爬行机器人;
1984年,日本成功设计了一种足式磁吸附壁面移动机器人;到20世纪80年代末期,爬壁机器人已经开始
在生产中得到实际运用;1990年之后,日本相继成功设
计了各种爬壁移动机器人。
在爬壁机器人方面,美国也是开展较早的国家之一。
1990年,卡耐基梅隆大学开发了一种壁面移动机器人,
并且在机器人身上首次运用是十字构架型结构;近年来,
美国斯坦福大学研制成功了一种具有粘性脚足的壁虎状
机器人“粘人”,运用了仿生学原理,为将来爬壁机器
人在太空运用提供了可能性;后来,美国又设计研制了
一种名为C-Bot的壁面爬行机器人,用于建筑物状况的
检测;2008年,美国设计开发了Capuchin,它为机器人
将来在火星探索提供了良好的保证。
随着机器人技术的不断发展,越来越多的国家加入机器人的研制开发中。
(2)爬壁机器人的国内研究现状
国内爬壁机器人相对与国外而言,开展时间较晚,不过技术进步也很快。
20世纪90年代初,哈尔滨工业大学机器人研究所成功设计研制了我国第一台爬壁机器人,用于检测放射
性废液储存罐;1994年,该所成功研制了CLR-II型壁面
清洗爬壁机器人;1997年,该所研制出了一种用于电站
锅炉停炉检修的履带式磁吸附壁面移动机器人;2000
年,该所成功开发了“蓝色超人”壁面清洗机器人并投
入使用;成为国内首个正式投入生产使用的壁面清洗机
器人;2007年,该所成功设计研制了一种专门用于反恐
领域的爬壁机器人。
从1996年起,北京航空航天大学成功研制了壁虎系列爬壁机器人;1998年,该校又成功开发了一种名为
“蓝天洁宝”的新型擦窗机器人;2002年,该所又设计
开发生产了“蓝天洁士”玻璃幕墙清洗机器人。
四.爬壁机器人未来展望
随着电子技术发展,未来爬壁移动机器人的控制系统将呈现集成度高,控制精确灵活,智能化程度高的特
点;机械结构系统将随着新能源的发展和新型传动装置的设计而发生改变:质量变轻,负载能力加强,移动速度加快;新型材料的运用将改变爬壁移动机器人的吸附方式;新型传感器则可能使机器人的智能程度提高等。
伴随爬壁机器人自身改变的可能还有爬壁移动机器人用途的改变,未来的高智能的爬壁机器人可能用于高楼大桥救助企图跳楼轻生者,船体,建筑物,空间站等的自我检测修复,进入核电站进行检修救援等,可以想象,将来的爬壁移动机器人会成为名副趋势的“蜘蛛侠”!
四大名著知识练习题
1,有一位作家曾对他的作品“披阅十载,增删五次”,这位作家的名字是(曹雪芹).
2,按要求写出人物形象或文学作品。
(1)《水浒传》中“倒拔垂杨柳”的人物是(鲁智深)。
(2)《三国演义》中“煮酒论英雄”的主要人物是(曹操)。
3,“一个是阆苑仙葩,一个是美玉无暇。
若说没奇缘,今生偏又遇着他;若说有奇缘,如何心事终虚化?”这首诗提示了《红楼梦》中一对青年男女的爱情悲剧。
其中“阆苑仙葩”指的是(林黛玉),“美玉无暇”指的是(贾宝玉)。
4,“花谢花飞飞满天,红消香断有谁怜?……一朝春尽红老去,花落人亡两不知!”这首诗出自《红楼梦》中人物(林黛玉)之手。
5,请结合《三国演义》,说出诸葛亮与周瑜联手指挥的一场著名的以少胜多的战役,是(赤壁之战);再说出诸葛亮挥泪斩马谡是因为(失街亭)一事。
6,在《水浒传》中,绰号为“智多星”的人是(吴用),也被称为“赛诸葛”。
他与一伙儿好汉在“黄泥冈上巧施功”,干的一件大事是(智取生辰纲)。
7,请用下列两部古典名著人物的姓名或官名补全下面的回目。
(1)(林教头) 风雪山神庙陆虞侯火烧草料场(《水浒传》)
(2)(曹操) 煮酒论英雄关公赚城斩车胄(《三国演义》)
8,《三国演义》中蜀国的军师诸葛亮是位家喻户晓的人物,他上知天文,下知地理,成了智慧的代表。
在我国四大古典名著中,还有一位作品也塑造了一位足智多谋的军事家的形象,这个人是(吴用),这部作品是《水浒传》。
9,“醉打蒋门神”“大闹飞云浦”“血溅鸳鸯楼”……说的是《水浒传》中的一位传奇英雄(武松)。
10,《三国演义》中塑造了一位过五关斩六将、千里走单骑的英雄形象,这个英雄是(关羽).这部书中有关这个英雄的传奇故事还有很多,请用最简洁的语言写出一个故事的名称:大意失荆州(温酒斩华雄)
11,“勉从虎穴暂栖身,说破英雄惊煞人,巧将闻雷作掩饰,随机应变信如神。
”这首诗说的是《三国演义》中刘备和曹操的一段故事。
这个故事是: 青梅煮酒论英雄。
12,诸葛亮是《三国演义》中的重要人物,请说出小说中有关诸葛亮的两个故事名称。
例:舌战群儒、草船借箭、空城计、七擒七纵等。