秦基伟 常 勇 袁兵兵 付兴伟 王天龙

1.中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室，沈阳，110016 2.中国科学院机器人与智能制造创新研究院，沈阳，110016 3.中国科学院大学沈阳自动化研究所，沈阳，110016 4.中国长江三峡集团有限公司，北京，100038

0 引言

水电站混凝土流道壁面因长期受水流冲击和日晒雨淋会产生麻面、裂缝、凹坑等缺陷，需要进行定期检查维护。传统的人工搭建脚手架检修平台登台检测的方式费时费力，危险性高。一些学者提出利用爬壁机器人搭载检测仪器进行检测。对于混凝土壁面，爬壁机器人一般采用负压吸附方式附着于壁面，利用足式、轮式或履带式行走机构实现沿壁面的运动[1-3]。

负压吸附式爬壁机器人需要设计密封装置维持腔内负压，目前的密封装置根据密封机理一般可分为滑动密封和滚动密封。滑动密封是指爬壁机器人运动时密封装置与壁面之间的摩擦力以滑动摩擦力为主。为减小密封装置与壁面之间的摩擦力，并适应凹凸不平的壁面，文献[4-9]设计的滑动密封装置采用摩擦因数较小的柔性材料，但由于密封装置与壁面之间存在较大的作用力，故机器人运动时存在摩擦阻力大、密封材料耐磨性差、对壁面凸起适应性差的缺点。

针对滑动密封方式存在的问题，有学者开展了基于滚动密封机理的爬壁机器人研究。滚动密封采用移动装置与密封装置的一体化设计，密封单元在滚动的同时维持密封效果，减小了运动时的摩擦阻力和密封材料的磨损。……