爬壁机器人永磁吸附装置的优化设计

摘要：

为满足水轮机叶片修复对爬壁机器人负载能力和运动灵活性的要求,设计了一种具有强吸附能力的永磁吸附装置.吸附装置吸附于水轮机叶片表面时,吸附装置和叶片表面之间有一定的气隙(非接触的),以减小爬壁机器人的运行阻力.非接触吸附装置由多个吸附单元组成,吸附单元之间按照一定方式进行耦合,吸附单元由永磁体和轭铁组成.运用有限元方法,建立吸附装置磁场数值计算模型,对吸附单元关键结构参数及吸附单元间耦合方式进行了分析和优化设计.实验结果表明,该吸附装置在气隙为6.2mm的情况下能提供2400N的吸附力,吸附装置自重小,吸附能力强,适用于曲率半径在1.5m以上的导磁壁面.

关键词：磁场计算、爬壁机器人、非接触吸附、永磁吸附装置、有限元

所属期刊栏目：21

分类号：TP2(自动化技术及设备)

资助基金：清华大学校科研和教改项目;国家自然科学基金50275083;高等学校博士学科点专项科研项目20020003053

在线出版日期：2006-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：40-46