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(上海交通大学机器人研究所，上海 200240)

0 引言

当今时代，石油与人们的生活息息相关，槽车主要用作石油的衍生品包括汽油、柴油和原油等的运输和储存。槽车通过定期清洗保证产品的质量，避免槽车装卸油品时带入的水分、杂质、油垢及铁锈影响油品的质量。目前，槽车的清洗主要由人工完成，一方面效率低下，清洗困难，另一方面工作环境相对比较恶劣，存在安全隐患。

磁吸附技术目前在爬壁机器人中已经有较为成熟的发展和应用[1-2]。绝大多数磁吸附爬壁机器人采用磁轮或磁履带式移动机构[3-6]，磁轮由于运动过程中与壁面接触面积小，导致磁能利用率低。履带式吸附机构与壁面接触面积大，能产生较大的吸附力，但与壁面摩擦也大，导致转向不灵活。Weiss等[7]针对水下船舶检修问题所研制的爬壁机器人采用轮式永磁吸附机构，能够在船舶表面完成清洁、检测、喷涂作业。Tunawattana等[8]研制了一种用于清洗船体附着物的自动清洗机器人，利用磁吸附和海水喷射进行清洗。张小松[9]提出了一种新型轮式悬磁吸附爬壁机器人，其主动轮为轮式悬磁吸附装置，既能提供驱动力，又能提供充足的吸附力，能够稳定吸附在船舶表面完成作业。

由于机器人作业环境的恶劣性以及需要保证高效的清洗效率与清洗可靠性，同时清洗作业时高压水具有反向冲击力，会对机器人形成很大的倾覆力矩，增加了各方面的技术难度。因此，本文针对其工作环境与工作内容，设计了一种基于磁隙式永磁吸附机构的槽车清洗机器人，同时分析其在清洗过程中的倾覆力矩模型，验证磁吸附方案的可靠性。……