關(guān)于爬壁機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方式的簡(jiǎn)單介紹
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目前對(duì)于管道壁面檢測(cè)的爬行機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式主要有輪式、履帶、腳足式三種結(jié)構(gòu)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)體在管道上的移動(dòng)。
對(duì)于吸附爬行機(jī)器人而言,輪式移動(dòng)主要有兩種形式:一種是將輪用永磁材料制成,依靠磁輪本身進(jìn)行吸附;另一種下方輪子是沒(méi)有磁性的,其主要依靠車(chē)體下方的磁板進(jìn)行吸附。這種輪式移動(dòng)方式轉(zhuǎn)向方便、運(yùn)動(dòng)速度高、易于控制。但是由于輪式著地面積小,因此其越障能力相對(duì)較差,在水下應(yīng)用環(huán)境下,其穩(wěn)定性不是十分理想。輪式移動(dòng)方式如下圖所示。
履帶吸附式爬壁機(jī)器人主要有兩種形式,其中一種采用磁性履帶,即履帶是由磁性塊制成的,與永磁輪移動(dòng)方式相似,機(jī)器人在移動(dòng)過(guò)程中,通過(guò)履帶上的永磁塊不斷的與壁面相互交替接觸與分離,使得機(jī)器人在壁面上進(jìn)行吸附爬行。另外一種形式是將永磁體放在車(chē)體的下方,履帶為無(wú)磁體鑲嵌的普通橡膠履帶。機(jī)器人依靠永磁體的吸附力附著在檢測(cè)表面上,借助履帶與檢測(cè)表面之間的作用力進(jìn)行移動(dòng)。這種方式具有較大的接觸面積,因此有這良好的穩(wěn)定性,同時(shí)具有一定的越障能力,應(yīng)用環(huán)境廣。如下圖所示。
足式管道爬壁機(jī)器人腳部帶有吸盤(pán),吸盤(pán)與抽風(fēng)機(jī)相連,抽風(fēng)機(jī)使吸盤(pán)內(nèi)產(chǎn)生一定的負(fù)壓,該機(jī)器人主要通過(guò)該負(fù)壓所產(chǎn)生的吸附力貼附在壁面上,并且通過(guò)腿的交替吸附從而實(shí)現(xiàn)在壁面上的移動(dòng)。2005年香港城市大學(xué)和英國(guó)學(xué)者合作并展開(kāi)對(duì)于足式爬壁機(jī)器人的研究,并且最終開(kāi)發(fā)出了多足吸盤(pán)式爬壁機(jī)器人Robug Ⅱs。其優(yōu)勢(shì)在于,不同腳的配合使得其可以翻越一定高度的臺(tái)階和障礙。但是對(duì)于水下環(huán)境來(lái)說(shuō),吸盤(pán)類(lèi)吸附方式顯然不具有任何優(yōu)勢(shì),同時(shí),對(duì)于風(fēng)電塔樁類(lèi)檢測(cè)對(duì)象來(lái)說(shuō),不存在類(lèi)似臺(tái)階式的障礙。
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