董　寒，崔登祺，李方兴，高学山DONG Han，　CUI Deng-qi，　LI Fang-xing，　GAO Xue-shan（北京理工大学 机电学院，北京 100081）

多吸盘框架式爬壁机器人系统的设计与分析

董寒，崔登祺，李方兴，高学山
DONG Han，CUI Deng-qi，LI Fang-xing，GAO Xue-shan
（北京理工大学 机电学院，北京 100081）

为实现在非磁性壁面上的检测与修护工作，同时满足高效、无损、自动化的要求，设计一种框架式爬壁机器人。根据壁面特征及爬行要求，确定机器人的机械结构和电气系统构成，采用电机与气动结合的驱动方式。对关键元件吸盘进行密封处理，分析机器人的吸附稳定性，机器人的运动控制策略及机器人在吸盘切换时的策略选取。

爬壁机器人；密封处理；吸附稳定性；运动规划；吸附切换

0　引言

爬壁机器人从吸附方式上分为真空吸附、磁吸附、推力吸附等［1］。对于非磁性表面，真空吸附是一种比较理想的方式。爬壁机器人从运动方式上主要分为车轮式、履带式、多足步行式和框架式四种［2，3］。壁面检测常需要搭载雷达检测仪等设备进行无损检测，需保证其平稳运动，框架结构是一种比较平稳的结构。同时，为了获取更大的吸附力，常采用多吸盘结构，增大机器人与壁面的接触面积［4，5］。为适应在非磁性壁面上的检测工作，设计一种多吸盘框架式爬壁机器人，采取真空吸附方式。

本文的组织结构如下：1）介绍爬壁机器人系统核心部分——机器人本体的机械结构及控制系统的基本构成；2）对机器人结构的吸附稳定性进行分析；3）对机器人的吸附及运动策略进行分析；4）对机器人的实际运动效果进行实验验证。……