爬壁机器人的结构与驱动设计开题报告
2022-10-17 09:47:29
1. 研究目的与意义
目前研究的概况和发展趋势,爬壁机器人是移动机器人领域的一个重要分支,可在垂直壁面上灵活移动,代替人工在极限条件下完成多种作业任务,是当前机器人领域研究的热点之一。
它把地面移动机器人技术与吸附技术有机结合起来,可在垂直地面上附着爬行,并能携带工具完成一定的作业任务,大大扩展了机器人的应用范围。
随着控制和机电技术的发展,壁面清洗机器人应运而生。
2. 课题关键问题和重难点
爬壁机器人工作过程要求既稳定又灵活,本文围绕这两大问题进行研究。
对于静力学稳定性的研究,其难点在于建立爬壁机器人的静力学模型、直线运动模型及转弯运动模型。
然后,对永磁铁吸附力、电机所需转矩、壁面倾角、载荷分布系数的相互关系,以及壁面受力进行了理论推导和数值仿真。
3. 国内外研究现状(文献综述)
国外发展趋势:爬壁清洗机器人广泛应用于维护、检查、消防、救援、清洗、情报和国防领域等,必将为人类带来巨大的经济效益和社会效益。
各工业发达国家都投入大量人力物力,积极进行其理论和技术研究,如日本、美国、英国、俄罗斯、德国等国相继研制出一些各具特色的爬壁移动机器人实验样机。
世界上最早出现的单吸盘爬壁机器人是1966年日本大阪府立大学部的西亮教授成功制作的垂直壁面移动机器人的原理样机,并且于1975年制作了以此实用化为目的的第二号样机。
4. 研究方案
爬壁清洗机器人的设计是为了代替人工清洗,因为高层建筑距离地面过高,所以为了提高安全性,机器人的总体重量必须控制在一定范围。
因为机器人自身的重量和所携带的负载,本身需要有定的刚度。
所以采用高强度铝合金为爬壁清洗机器人的主要支撑架材料。
5. 工作计划
第1周 完成英文翻译,提交英文翻译给指导老师批阅。
英文翻译经指导老师批阅合格并确认后,译文和原文均上传至毕业设计管理系统,译文封面用标准模板。
查阅文献资料,撰写开题报告。