爬壁機(jī)器人是機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個(gè)特殊分支,在石化行業(yè)的儲(chǔ)罐等大型石化設(shè)備缺陷檢測(cè)中具有很重要的應(yīng)用價(jià)值。本文基于永磁吸附理論和輪式爬壁移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)理論對(duì)爬壁機(jī)器人軌跡跟蹤控制進(jìn)行了優(yōu)化,所設(shè)計(jì)的爬壁機(jī)器人具有吸附能力強(qiáng)、機(jī)械穩(wěn)定性高、體積小等特點(diǎn)。本論文主要研究工作如下:1.論述了爬壁機(jī)器人的機(jī)械本體和吸附機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),采用變間隙式釹鐵硼永磁吸附結(jié)構(gòu),使用滑動(dòng)軸承加強(qiáng)吸附機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性;完成了爬壁機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì),采用STM32F103C8T6型單片機(jī)最小系統(tǒng)作為系統(tǒng)的控制核心,在MPU6050等傳感器的協(xié)助下完成軌跡跟蹤作業(yè),采用步進(jìn)電機(jī)控制吸附間距實(shí)現(xiàn)吸附力可調(diào)。2.利用Ansoft Maxwell有限元分析軟件建立了永磁吸附機(jī)構(gòu)的有限元三維模型,進(jìn)行了材料屬性設(shè)置、網(wǎng)格剖分、求解參數(shù)設(shè)置、后處理等步驟,分析了在不同吸附間距和壁面材質(zhì)的情況下的吸附力大小,并得出了吸附力的變化規(guī)律曲線和磁力線分布圖。3.通過(guò)輪式移動(dòng)機(jī)器人的自由度特征量理論得到了四輪驅(qū)動(dòng)爬壁機(jī)器人的狀態(tài)方程,結(jié)合剛體運(yùn)動(dòng)關(guān)系建立了爬壁機(jī)器人的實(shí)際運(yùn)動(dòng)學(xué)方程;分析了爬壁機(jī)器人在壁面運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力情況,建立... 

【文章來(lái)源】：西南石油大學(xué)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

UoP多足吸附式爬壁機(jī)器人

"NIN1A-1"型四足爬壁機(jī)器人

毛尺蜷爬壁機(jī)器人

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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