爬壁机器人悬摆式磁吸附机构的设计与优化

摘要：

为了解决爬壁机器人壁面适应能力差、运动灵活性低等问题,分析了现有爬壁机器人磁吸附机构存在的不足,并以轮式爬壁机器人为研究对象,根据爬壁机器人的功能要求,设计了一种壁面自适应悬摆式磁吸附机构.通过Ansoft软件对悬摆式磁吸附机构和传统磁吸附轮进行了对比分析.为了进一步减小磁吸附机构的质量,同时提高其吸附可靠性,基于高磁能利用率的目标,采用SNLP(sequential non-linear programming,连续非线性规划)算法对悬摆式磁吸附机构的结构参数进行优化,优化后磁吸附机构的吸附力增大了25.52%.研制了悬摆式磁吸附车轮样机,开展了吸附力测试实验和卸磁实验,并将其安装在爬壁机器人上,开展了运动性能测试实验,验证了磁吸附机构结构参数优化结果的合理性和结构设计的实用性.研究结果为提高爬壁机器人的工作性能提供了参考.

关键词：爬壁机器人、悬摆式磁吸附机构、磁路仿真分析、参数优化

所属期刊栏目：30

分类号：TP242.2(自动化技术及设备)

资助基金：国家重点研发计划;河北工业大学学科交叉方向研究生培养资助项目

在线出版日期：2023-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：334-341