藕艳萍 史建国 张捷 孟瑞

摘   要： 为了更好地应对斜拉桥钢索检查和维修工作，设计一种基于单片机的拟人爬杆机器人。设计了抓手、上下底座机械结构，针对步进电机及其驱动模块进行了选型，为保障爬杆手臂系统顺利升降，以STC89C52单片机作为控制核心，以步进电机作为执行机构，通过对舵机的控制实现抓手握住爬杆的稳定性，并辅以限位模块提高系统安全性。经测试，拟人爬杆机器人整体结构稳定，可附带重量为2.5 kg的设备，爬升速度可达1.2 m/min。拟人爬杆机器人攀爬动作灵活、迅速、准确，可以使检查人员免于受到高空作业危险性的影响，具有较强的实用性。

关键词： 拟人爬杆机器人;斜拉桥;步进电机;爬杆手臂;单片机

中图分类号：TP242    文献标识码：A    文章编号：2095-8412 （2020） 05-038-08

工业技术创新 URL： http：//gyjs.cbpt.cnki.net    DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2020.05.008

引言

我国山多幅员辽阔，随着城镇化快速推进，斜拉桥受到了普遍关注。斜拉桥的主要承力结构是斜拉桥钢索，随着时间的推移，受到外力和环境侵蚀等累积作用，导致保护套发生破裂，从而引起内部钢索的腐蚀。有关调查显示，斜拉桥钢索保护套破损后，内部钢索大部分会被腐蚀，严重影响到斜拉桥的使用安全。

目测法是早期检查斜拉桥钢索的主要方法。在目测法中，检查人员通过望远镜检查每一根钢索，检查速度慢，而且很容易遗漏或者误判，影响检查准确性和效率。此外还有采用吊车挂载吊篮，通过吊篮将检查人员运送上去检查的方法，该方法不仅费时费力，而且吊车本身会占用车道，对交通产生不利影响。……