大型钢结构巡检爬壁机器人永磁轮优化设计

• 作者: 刘俊锋 洪晓玮 陈勇 聂宇成
• 来源期刊: 制造业自动化
• 学科: 工学
• 关键词: 爬壁机器人 永磁轮 有限元分析 优化设计
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 数字信号处理
• 页码范围: 46-50
• 页数: 5页
• 分类号: TP242
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1009-0134.2022.01.011

摘要

针对大型钢结构人工巡检劳动强度大和危险系数高的问题,本文研制了一种轮式永磁吸附爬壁机器人,并对永磁轮进行了优化.论文开展了机器人机械结构及永磁轮结构设计;针对机器人可能发生的三种失稳形式:沿壁面滑移、纵向倾覆和横向倾覆,进行了力学分析;为了提高磁能利用率,利用COMSOL软件建立三维模型,分析结构参数对永磁轮吸附力和吸附效率的影响,确定了最优结构尺寸.优化后,永磁轮吸附力达到357.8N,吸附效率提高了24.2％,机器人能在曲率半径大于0.87m的钢结构上可靠吸附.实验结果表明机器人能够在钢铁壁面上稳定爬行,验证了本设计的可行性和正确性.