沈阳工业大学 谢毛毛 邢燕好 李 杰 高玉恒 李 旺

针对桥梁等大型非铁磁性结构体的安全检测中传统人工检测危险性高、效率低、成本高的问题，本文设计出一种负压吸附式爬壁装置，基于负压吸附的原理实现对工作壁面的稳定吸附，通过携带检测装置实现对大型结构体表面安全的自动检测。文中主要介绍了负压吸附式爬壁装置的系统组成、机械结构以及电路硬件设计，并试验爬壁装置在工作壁面的稳定吸附性能，为大型结构体表面的自动检测提供了一种可实施方案。

大桥，风力发电机等大型结构体健康检测对其安全使用意义重大。传统人工检测具有安全性差、成本高、效率低的局限性，因此研制一种可行走于大型结构体的装置，通过携带检测装置使其具有拍摄、检测等创新功能，具有广泛应用前景。

1 系统总体方案设计

方案以STM32单片机为核心控制器，通过负压吸附装置吸附在大型结构体表面；轮式行进装置实现在工作壁面上的运动；携带检测装置进行检测记录；蓝牙遥控模块实现地面控制终端对于装置的遥控，负压吸附式爬壁装置系统组成如图1所示。

图1 系统组成框图

负压吸附式爬壁装置总体结构设计采用负压吸附，四轮独立驱动的方式，携带检测装置实现对大型结构体表面的自动检测，其总体结构图如图2所示。

图2 负压吸附式爬壁装置结构图

2 机械结构设计

2.1 负压吸附装置

负压吸附装置采用涵道风机抽气，在负压腔内产生内外压强差从而产生吸附力的设计思路，负压吸附的工作原理如图3所示。……