本文關(guān)鍵詞：負壓爬壁機器人及其控制技術(shù)研究　出處：《北京理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：社會在不斷的進步與變化,科技也在與時俱進的發(fā)展著。在近年內(nèi)因為電子技術(shù)的飛速發(fā)展,機器人的技術(shù)也不僅僅適用于傳統(tǒng)的工業(yè)行業(yè)中,其探索方向也逐步的向著能夠使用于特殊環(huán)境之中的特種機器人發(fā)展,爬壁機器人就是其中的典型。本文首先在歸納現(xiàn)有的爬壁機器人的研究成果的基礎(chǔ)上,設(shè)計出了一種便于拆卸,易于組裝,能夠適用于不同材質(zhì)墻面的爬壁機器人的吸附系統(tǒng)。為了使機器人更好的完成吸附和移動這兩個最重要的功能,該機器人采用了負壓吸附的工作方式,移動機構(gòu)使用四輪驅(qū)動,使得機器人的吸附和移動更加穩(wěn)定可靠。然后,對于機器人吸附系統(tǒng)中的核心部件葉輪的設(shè)計,使用了CFD仿真方式,對葉輪的旋轉(zhuǎn)對于機器人殼體內(nèi)部的負壓的變化進行了仿真。在保證機器人的吸附穩(wěn)定性的前提下,通過仿真,研制了多鐘葉輪以適應(yīng)不同壁面的工作環(huán)境。此外,在控制系統(tǒng)方面,設(shè)計了一套體積小且穩(wěn)定可靠并且能夠?qū)C器人進行驅(qū)動和控制的電路系統(tǒng),使其直接安裝在機器人的殼體內(nèi)部,可以便利的對機器人進行控制。其中在軟件方面,在STM32的芯片基礎(chǔ)之上,移植了uC/OS-II操作系統(tǒng),實現(xiàn)了多任務(wù)并行的控制模式。通過編寫的上位機程序,能夠控制機器人的吸附以及運動的速度和方向。在機器人上還安裝了攝像頭和超聲波模塊,為機器人實現(xiàn)自主路徑規(guī)劃和避障奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。最后,通過搭建的機器人的實驗平臺,對機器人移動和吸附性能等進行了測試,實驗驗證了移動能力、吸附系統(tǒng)、密封機構(gòu)等技術(shù)的有效性。
[Abstract]:The society is in progress and change continuously, science and technology are advancing with the times development. In recent years because of the rapid development of electronic technology, robot technology is not suitable for traditional industries, the development of special robot exploration direction is also gradually to can be used in the special environment, wall climbing robot is one of the typical this paper first. Based on the summary of wall climbing robot with the existing research results on the design of a convenient disassembly, easy assembly, and can be applied to different material wall climbing robot adsorption system. In order to make the robot perform better on adsorption and migration of the two most important function, the robot uses negative pressure the adsorption mode, using four wheel drive moving mechanism, the adsorption and the mobile robot is more stable and reliable. Then, the robot adsorption in core systems The design of the impeller components, using CFD simulation, change of negative pressure inside the casing of the robot for rotating impeller is simulated. In the premise of ensuring the stability of the robot adsorption, through simulation, has been developed in order to adapt to the different wall clock impeller working environment. In addition, in the aspect of the control system, designed a set of small size and stable and reliable and can drive circuit and system control of the robot, which is directly installed in the shell of the robot, can conveniently control the robot. In the aspect of software, based on chip STM32, uC/OS-II operating system transplantation, realize the control mode of parallel multi task by the upper. For the program to control the robot's movement and adsorption speed and direction. The robot also installed a camera and ultrasonic module for robot Autonomous path planning and obstacle avoidance have laid the foundation for technology. Finally, the robot's mobile and adsorption performance has been tested by building the robot's experimental platform. The effectiveness of mobile technology, adsorption system and sealing mechanism is verified by experiments.

【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP242

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