摘要：为解决目前电力系统高空作业危险性高、自动化程度低的问题,设计了一种电力系统高空作业爬杆机器人。首先,根据电杆参数与实际作业情况确定爬杆机器人总体设计参数,通过蠕动式爬升与夹持式固定相结合实现爬杆功能,其主体包括升降结构和抱夹结构,均由电机驱动,使用碳纤维复合材料零部件替换简单金属部件以实现轻量化设计;然后,对其攀爬性能与夹持性能进行研究,分析其攀爬运动步态与控制方式;最后,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对抱夹结构进行仿真模拟,对爬杆机器人的关键性部件进行仿真。实验结果表明:爬杆机器人应力分布较为均匀,应变较小,符合设计要求,可为进一步改进设计方案提供参考。

摘要：双爪式攀爬机器人已成为一类重要的和主流的攀爬机器人,这类机器人中两端手爪对攀爬对象抓夹的安全性和可靠性是攀爬的前提条件和基本要求,也是一个关键问题。基于此,在介绍自行开发的双爪式爬杆机器人Climbot之后提出这类机器人抓夹圆杆时的夹持力封闭性问题,对封闭性进行论证。分别分析机器人进行平面攀爬和空间攀爬时对支撑端夹持器产生的负载形式,建立其力平衡模型。基于该模型,计算夹持器的各种尺寸参数对夹持性能的影响,并对计算结果进行系统的分析。通过几组攀爬夹持试验对提出的夹持模型进行验证。结果对夹持器的设计和攀爬安全性的保证具有重要的参考和指导意义。

摘要：随着输电线塔、桥梁缆索、罐道钢丝绳等竖直杆体的普遍应用,其工作环境复杂而配套的检测维护设施却极不完善。工作人员携带检测维护设备攀爬至高处进行作业仍然是目前主要采取的检测维护方式,而每年因高空作业引发的安全问题愈加难以忽视。针对现有的爬杆检测维护机器人进行综合分析,在现有成果的基础上提出了设计一种成本低廉、用途广泛的爬杆自锁抱柱功能模块。基于SolidWorks软件仿真设计了爬杆机器人自锁抱柱装置,实现自动化抱柱与自锁动作,可对竖直杆体进行沿杆轴向运动与绕杆周向运动,能够通过搭载各类维护装置代替人工进行大量重复的高空作业。结果显示所设计的爬杆机器人自锁抱柱装置强度足够、额定载重满足当前多数检测维护设备的重量要求。

摘要：在生物结构逐渐被认知和现代科学技术迅速发展的前景下,研究生物系统并借助仿生原理开发新技术已成为一个重要方向。仿生爬杆机器人利用仿生原理完成机器人爬杆工作,可完全代替或部分代替施工工人完成高空作业,提高工人高空作业安全系数,避免事故发生,已成为仿生领域的研究热点。本文主要介绍其工作特点和国内外仿生爬杆机器人领域中具有代表性的一些研究成果,并展望仿生爬杆机器人的未来发展方向。

摘要：针对传统爬杆机器人携带重物能力有限,故障后易造成意外伤害等问题,应用自锁原理设计一种新型自锁式爬杆机器人。介绍了机器人的结构设计方案与工作原理,进行了机器人的自锁条件分析、载重能力计算和运动稳定性分析。在此基础上,对机器人在变直径圆柱杆上爬行过程的控制方法进行分析。分析结果表明,设计的机器人能够携带重物在变直径圆柱杆上稳定爬行,满足电线杆高空作业要求。

摘要：针对城市杆状建筑的清洗和维护问题,设计了一种新型爬杆机器人,采用一个驱动机构完成了移动和夹持两种功能。研究了爬杆机器人在攀爬过程中的步态,并建立了爬杆机器人的虚拟样机,利用多刚体动力学仿真软件ADAMS完成了机器人攀爬过程的仿真,分析了机器人攀爬过程中的位移、电机转矩与机械手夹持力的变化情况。仿真结果表明,机器人能够按照预定方向完成平稳的运动,电机转矩有一定波动但不影响机器人的攀爬稳定性。通过仿真分析可知,单侧机械手与灯杆之间平均接触力大小约为32.4 N,机器人对灯杆直径变化有一定的适应能力。

摘要：攀爬机器人可实现攀爬和工作,代替或者辅助人工完成危险工作,具有较强的实用性。本文按攀爬结构分为杠杆原理攀爬、缠绕攀爬、环抱攀爬、夹持攀爬以及桁架攀爬,从以上方面综述了我国现有爬杆机器人的研究现状。对其中的关键技术进行总结,包括结构设计、可靠性、智能性分析。最后浅谈其攀爬机器人的发展趋势,为新型爬杆机器人的研究和设计过程中提供理论参考。

摘要：随着人工智能技术的迅速发展,各类智能机器人的研究也越来越受到人们关注。面向实际生活和工业应用中存在大量爬杆作业的需求,在分析现有爬杆机器人在实际应用中所存在问题的基础上,设计了一款能够快速攀上固定高台的新型气动驱动机器人。该机器人利用双作用气缸为主要执行元件,通过设计六连杆机构对圆柱杆进行夹紧,通过气缸提升实现机器人的爬杆动作,然后通过摩擦轮带动机器人旋转上台进行工作。首先对机器人进行了结构设计和建模,再通过COMSOL软件分析主要零件的力学性能,并在AMESim软件中完成提升和夹紧机构的运动仿真。分析结果表明,该气动爬杆机器人能够满足快速爬杆的要求。

摘要：分析树袋熊的攀爬步态,获得树袋熊关节角度的变化规律,揭示树袋熊的攀爬机理.根据树袋熊的攀爬特性,利用仿生学原理,提出爬杆机器人的结构设计,用于清洗和维护电线杆、路灯杆和斜拉桥等高层杆状建筑.采用三维建模软件Creo建立爬杆机器人的三维模型,利用动力学仿真软件ADAMS进行爬杆机器人的仿真分析.结果表明,爬杆机器人上层底板与下层底板在竖直方向的移动距离均为150 mm,爬杆机器人上层底板与下层底板在竖直方向的速度变化范围均为0~20 mm/s,爬杆机器人齿轮与齿条的最大接触力950 N,为后续的结构优化提供参考.

摘要：随着科学的进步和时代的发展,高空工作的高度在逐步增加,人工作业也愈发困难。本文设计了一款爬杆机器人来解决现实生活中人工作业中遇到的问题。通过对目前国内外爬杆机器人的现状进行调查研究,我们提出了一种新型爬杆机器人的方案并进入实体设计阶段。本文对这种爬杆机器人的结构设计、力学分析,动力装置进行了介绍。