小型磁吸附爬壁机器人的设计与实验验证

作     者：唐陈伟 李建磊 姚红良 贾如玉 TANG Chen-wei;LI Jian-lei;YAO Hong-liang;JIA Ru-yu

作者机构：东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52075084) 

出 版 物：《东北大学学报(自然科学版)》 (Journal of Northeastern University(Natural Science))

年 卷 期：2025年第46卷第1期

页      码：68-75页

摘      要：针对传统爬壁机器人结构复杂、体积庞大等问题,设计了一种能够在竖直壁面上移动的新型小型磁吸附爬壁机器人,可满足在狭小空间内运动的需求.基于振动驱动理论,设计了具有扭转特性的足部结构并采用磁吸附的黏附机制,建立了爬壁机器人的动力学模型.通过数值仿真,分析了激振频率和外部负载对机器人运动速度的影响规律,结果表明,在无负载时,机器人最大爬壁速度可达58.7 mm/s,而在负载0.7倍自身质量条件下,其最大爬壁速度为44.9 mm/s.实验验证进一步表明,机器人在无负载和负载条件下的最大爬壁速度分别为56.5和30.2 mm/s,并通过调节激振频率,可以实现对机器人运动速度和方向的有效控制.

主 题 词：爬壁机器人 小型机器人 振动驱动 磁吸附 扭转特性 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230221

馆 藏 号：203158063...