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题名轮足式爬壁机器人的磁吸附结构设计与优化
被引量：10
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作者
赵金亮
张小俊
吴亚淇
谢必成
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机构
河北工业大学机械工程学院
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2022年第16期6585-6591,共7页
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基金
河北省自然科学基金重点项目(E2018202338)
国家重点研发计划(2018YFB1309400)。
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文摘
近年来,随着中国劳动力成本的不断上涨,机器人协助或代替人工作业已受到越来越多人的关注。通过开发爬壁特种机器人,可以减少对自然环境造成的污染,降低工作风险和强度,提高劳动效率。然而,在大型金属立面维护机器人作业过程中,永磁吸附会影响机器人的越障灵活性,提高越障灵活性变得尤为重要。针对一种具有越障能力的三段式轮足爬壁机器人本体模型,设计了一种体积小、单位磁能积大、磁铁-轭铁-磁铁交叉排布且能够在机器人越障时提供可靠吸附力的复合式变磁力吸附模块。通过设定优化函数对复合式变磁力吸附模块的各项参数进行逐级优化设计,包括复合式变磁力吸附模块与壁面间距、复合式变磁力吸附模块上部轭铁厚度及磁铁厚度、复合式变磁力吸附模块磁铁间隙轭铁厚度、磁铁宽度及间隙数,从而得到详细的复合式变磁力吸附模块模型,以132 mm(长)×212 mm(宽)×39 mm(高)的体积就满足了机器人越障状态下单组复合式变磁力吸附模块所需提供的3200 N吸附力。
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关键词
轮足式爬壁机器人
越障
复合式变磁力吸附
结构设计
参数优化
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Keywords
wheel-foot wall-climbing robot
obstacle-surmounting
complex variable magnetic adsorption
structural design
parameter optimization
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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