姜德政 胡 军 钟 恒 王洪光 宋屹峰 袁兵兵,4

1.中国长江三峡集团有限公司，北京，100038 2.中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室，沈阳，110016 3.中国科学院机器人与智能制造创新研究院，沈阳，110016 4.中国科学院大学，北京，100049

0 引言

大坝、流道等大型混凝土建筑表面长期处于野外暴露状态，存在裂缝、表面剥落、冲击坑等缺陷，需要定期进行检测和维护。三峡工程中大坝的排漂孔流道中约有6 km行程需要定期开展检测，流道内的高差大、壁面复杂，传统人工方式检测劳动强度大、覆盖能力弱，还存在一定的作业危险性。

爬壁机器人技术已经相对成熟，检测效率与安全性较高，在壁面检测领域越来越受到人们的重视[1]。目前利用机器人开展混凝土壁面检测时多采用负压吸附，按照吸附腔与壁面相对运动关系可划分为固定吸盘式[1-3]、滑动吸盘式[4]、滚动密封式[5-6]等。其中，滚动密封式履带爬壁机器人具有密封结构耐磨、负载能力大、运行速度快[5-6]等特点，符合混凝土建筑表面的检测需求。由于机器人吸附于垂直壁面，吸附力不足造成的脱落或大范围滑移运动失准都将导致任务失败，故保持稳定吸附与准确运动成为执行检测任务的必要条件，也成为爬壁机器人研究的重点方向之一。

目前通常利用转向动力学模型对吸附稳定性与运动准确性开展研究，滑动吸盘式[2,4,7-9]和履带式[10-12]两种结构密封机理与摩擦力受力情况不同，用于分析的模型也存在一定差异。……