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履带式爬壁机器人受力分析与稳定性仿真研究*

作者：熊雕,刘玉良* 日期：2015-10-14/span> 浏览：2822 查看PDF文档

履带式爬壁机器人受力分析

与稳定性仿真研究*

熊雕,刘玉良*

(浙江海洋学院船舶与海洋工程学院,浙江舟山 316022)

摘要：针对机器人壁面上运动的稳定性问题,对永磁履带式爬壁机器人的结构特点和壁面受力进行了分析。为了便于受力分析,提出了载荷分布系数的新定义,建立了爬壁机器人的静力学模型、直线运动模型及转弯运动模型。利用Matlab软件对永磁铁吸附力、电机所需转矩、壁面倾角、载荷分布系数之间的关系,以及爬壁机器人的壁面受力进行了理论推导和数值仿真。研究结果表明,磁铁的吸附力指标主要决定于履带载荷分布系数和壁面倾角,磁铁的吸附力大小对转弯运动的灵活性有很大的影响,电机转矩要求主要决定于磁铁吸附力和壁面倾角。机器人运动模型的仿真结果与相关文献的实验结果一致,验证了运动模型的有效性,确定了影响稳定性的主要参数,给爬壁机器人的优化设计提供了依据。

关键词：爬壁机器人;受力分析;载荷分布系数;设计优化

中图分类号：TH16;TH122;TP242

文献标志码：A文章编号：1001-4551(2015)07-0929-05

本文引用格式：

熊雕,刘玉良.履带式爬壁机器人受力分析与稳定性仿真研究［J］.机电工程，2015，32（7）：929-932,937.

XIONG Diao, LIU Yuliang. Force analysis and stability simulation on tracked wallclimbing robot［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2015,32(7):929-932,937.《机电工程》杂志：http://www.meem.com.cn