杨志红，余剑武，王菊芯，张申林

（1.湖南交通职业技术学院汽车工程系，湖南 长沙410132；2.湖南大学机械与运载工程学院，湖南 长沙410082；3.长沙大方精密机电有限公司，湖南 长沙410205）

1 引言

拉索作为斜拉桥的主要受力构件之一，长期的振动及酸雨等因素会导致其表面PE护套与内部钢丝受到腐蚀与损坏，从而危害桥梁的安全，甚至会导致桥梁的坍塌，造成巨大的经济损失，因此必须对拉索进行定期的检查与维护。采用自动化、智能化检测代替目前的人工检测是今后的发展趋势。

近年来，国内外逐渐开始研究各种拉索检测机器人来代替人工检测。文献［1］研究设计了一种适用于不同拉索直径爬升的六轮式检测机器人，但整机质量较大，爬升速度较慢。文献［2］等设计了四驱式爬缆机器人，两组驱动机构交替工作，避障能力强，但采用零件数目较多，总重约30kg。文献［3］等设计了一种蠕动爬升方式和车轮驱动形式相结合的管道爬升机器人，不仅越障能力强，还具有较好的爬升速度，但复杂的运动机构导致装置重量达到了30kg。文献［4］设计了一种十二轮式拉索检测机器人，防偏能力强，稳定性好，但因样机质量较大，最大爬升角度受限。以上研究都取得了不错的成果，大大推动了拉索自动化检测技术的发展，由于都存在质量较大的问题，很难得到工程实际应用。因此，有必要对此类检测装置进行轻量化设计，以提升其爬升性能。

轻量化设计是一门跨学科的工程科学，在给定的边界条件下，实现装置结构自重的最小化，同时满足强度和可靠性要求。……