林琦峰,陈勇,宋雪萍

(大连交通大学 机械工程学院，辽宁 大连 116028)*

随着经济的飞速增长，各大城市矗立起众多的电线杆、路灯杆和斜拉桥等高层杆状建筑. 这些高层杆状建筑的高度通常是3～30 m，有的甚至高达百米，金属杆件的表面通常采用油漆喷涂，由于常年的日光暴晒和风吹雨打，加快金属杆件的氧化腐蚀，缩短使用寿命，需要定期进行清洁维护. 传统的高层杆状建筑清洗维护方式：①人工携带清洗维护装置爬杆作业，存在很大的危险性；②使用大型长臂作业车将工人与清洗维护装置送到制定位置进行人工作业，操作复杂，成本较高，使用不便. 长期以来，如何高效、低成本、绿色环保地清洗和维护高层杆状建筑，一直是一个难题. 爬杆机器人可以替代人工进行清洗和维护高层杆状建筑，减少危险性，降低操作难度和维护成本.

现有的爬杆机器人[1-6]可以分为三种：轮式爬杆机器人[7-8]、爪式爬杆机器人[9-11]和吸附式爬杆机器人[12-13]. 轮式爬杆机器人具有重量轻、安全、响应快速等特点，适用于攀登圆柱形的阶梯式杆件，但是越障能力有限[14]. 爪式爬杆机器人的腿部末端采用钩爪结构，可以牢固地攀附于物体表面，适用于平面及曲面结构，但是抓取方式比较复杂[15]. 吸附式爬杆机器人采用磁吸附式转轮结构，可吸附在任意曲面，三角形的万向轮布置方式，可以实现在曲面任意方向的运动攀爬，但是负载能力比较差[16].

为了解决现有技术存在的上述问题，根……