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Analysis on steering characteristics of crawler pipeline robot 被引量:1
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作者 耿林康 RAO Jinjun LEI Jingtao 《High Technology Letters》 EI CAS 2023年第1期60-67,共8页
In order to improve the elbow passing performance and different diameter adaptability of pipeline robot,a supported crawler pipeline robot is designed,which adopts screw nut mechanism and hinge four-bar mechanism to a... In order to improve the elbow passing performance and different diameter adaptability of pipeline robot,a supported crawler pipeline robot is designed,which adopts screw nut mechanism and hinge four-bar mechanism to adapt to the complex environment such as variable diameter pipeline and elbow.The steering characteristics passing through the elbow are studied,the kinematic of pipeline robot bending steering is established,the geometric constraint(GC)and steering constraint(SC)in the elbow are analyzed,and the steering experiment is conducted.The results show that the robot can pass through the elbow by the SC model.The SC model can reduce the motor current and energy consumption when the robot passes through the elbow. 展开更多
关键词 crawler pipeline robot steering characteristics geometric constraint(GC) steering constraint(SC)
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A Miniaturized Crawler Design Based on an Origami-inspired and Geometrically Constrained Spherical Six-bar Linkage
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作者 Subin Chae Gwang-Pil Jung 《Journal of Bionic Engineering》 SCIE EI CSCD 2024年第1期166-176,共11页
This paper focuses on a newly developed transmission for a milli-scale eight-legged crawling robot called OriSCO.The transmission allows intuitive steering by directly changing the direction of the propulsion force.Th... This paper focuses on a newly developed transmission for a milli-scale eight-legged crawling robot called OriSCO.The transmission allows intuitive steering by directly changing the direction of the propulsion force.The transmission is based on the constrained spherical six-bar linkage.The constrained spherical six-bar linkage passes only reciprocating motion out of the motor’s rotating motion,allowing the crawling legs to kick the ground and obtain propulsion.Steering is achieved by adjusting the geometric constraints of the spherical six-bar using a servomotor,allowing the direction of propulsion to be changed.As a result,the OriSCO can move along the ground at a speed of 2.15 body lengths/s,and the robot is 60 mm long. 展开更多
关键词 Bio-inspired robot crawler:Crawling robot Direction change Spherical six-bar linkage
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基于自适应模糊PID的建筑移动机器人运动规划与控制方法 被引量:4
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作者 张乾坤 金睿 +4 位作者 丁宏亮 徐泽铨 王伟 张海峰 邹佳霖 《机电工程》 北大核心 2025年第2期315-326,共12页
针对建筑施工现场涉及的越障、攀爬等复杂非结构化场景,为提升机器人的整机性能,提出了一种基于轮履切换的建筑移动机器人。首先,在传统单履带基础上设计了子母履带辅助攀爬机构,基于激光雷达、惯性测量单元等多传感融合的空间定位与建... 针对建筑施工现场涉及的越障、攀爬等复杂非结构化场景,为提升机器人的整机性能,提出了一种基于轮履切换的建筑移动机器人。首先,在传统单履带基础上设计了子母履带辅助攀爬机构,基于激光雷达、惯性测量单元等多传感融合的空间定位与建图,利用基于运动学约束的信息树扩展算法对随机环境中的机器人进行了路径规划;然后,建立了含重心偏移、滑移等非线性扰动的运动学和动力学方程,综合考虑了实际作业过程中的强耦合、非线性、建模误差等不确定性因素,设计了一种基于自适应模糊分数阶的PID控制方法;最后,根据仿真分析与实验,验证了机器人的整机灵活性、高可靠性及多场景适应能力。研究结果表明:基于轮履切换的机械结构对复杂场景具有良好的适应能力;路径规划平均缩短路径长度9.08%,缩减行程时间39.83%;控制系统可在保障运动稳定性、动作协调性的同时减小位置误差,实现对机器人的精确控制目的,满足复杂施工环境下机器人的作业需求。 展开更多
关键词 建筑机器人 轮履切换 运动控制 轨迹规划 同时定位与地图构建 自适应模糊PID控制
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一种矿用变形履带式管道机器人设计及牵引性能分析
4
作者 王国锐 闫宏伟 +3 位作者 寇子明 卫红梅 任浩杰 马耀辉 《工矿自动化》 北大核心 2025年第6期71-80,共10页
矿用履带式管道机器人依靠履带与管壁之间较大的接触面积,具备良好的越障能力和运行稳定性,适用于复杂和多变的管道环境。目前矿用履带式管道机器人存在结构复杂、不能主动控制变径尺寸、机器人牵引越障性能差等问题。提出一种矿用变形... 矿用履带式管道机器人依靠履带与管壁之间较大的接触面积,具备良好的越障能力和运行稳定性,适用于复杂和多变的管道环境。目前矿用履带式管道机器人存在结构复杂、不能主动控制变径尺寸、机器人牵引越障性能差等问题。提出一种矿用变形履带式管道机器人,可自适应DN180—DN220管道环境。该机器人包括1个中心变径模块和3个履带足模块。每个履带足模块配备独立驱动电动机,驱动电动机的输出轴通过锥齿轮传递转矩,带动履带足同步轮旋转,从而给机身提供前进动力。履带足模块可变形抬升,从而通过台阶式障碍物。中心变径模块可通过电动机和回压弹簧调节连杆伸缩,保证履带足与管壁间的正压力,使机器人与管道中心线对齐,达到柔性变径效果。建立了管道机器人在水平、倾斜、有障碍物管道中及拖缆情况下的牵引动力学模型,通过分析得出:管道机器人成功越障的关键是履带足模块的驱动电动机需同时满足履带足抬升转矩、前轮旋转转矩及克服摩擦和拖缆阻力3个动力学约束。仿真结果表明:①模拟工业管道环境,得出该管道机器人机身最佳弹簧弹性系数为4 N/mm。②模拟越障情景,得出该管道机器人能够通过最大台阶式障碍物高度为15 mm,此时电动机转矩达到峰值,约为340 N·mm。实验结果表明:该管道机器人的牵引力平均值为58 N,能成功越过15 mm障碍物,越障过程中驱动电动机电流稳定,符合仿真模拟结果和机器人设计要求,验证了该管道机器人结构设计合理,并具有优越的牵引性能。 展开更多
关键词 履带式管道机器人 变形式履带 中心变径模块 履带足模块 牵引性能 越障
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基于RecurDyn的轮履组合式机器人设计及通过性仿真分析
5
作者 邹宇鹏 唐健恒 +4 位作者 王鹏越 于强 王新庆 石永军 毛剑 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第9期169-175,共7页
轮履组合式机器人是一种结合了轮式和履带式优点的机器人,能够灵活应对沟壑、楼梯等不同的地形环境,在工业巡检方面具有广泛的应用前景。该文首先对轮履组合式机器人进行结构设计;然后以楼梯越障为典型工况,推导机器人通过楼梯的动力学... 轮履组合式机器人是一种结合了轮式和履带式优点的机器人,能够灵活应对沟壑、楼梯等不同的地形环境,在工业巡检方面具有广泛的应用前景。该文首先对轮履组合式机器人进行结构设计;然后以楼梯越障为典型工况,推导机器人通过楼梯的动力学条件;最后利用仿真软件RecurDyn搭建了机器人模型和楼梯越障环境,通过仿真实验验证了结构设计和理论分析的合理性。RecurDyn为轮履组合式机器人的通过性仿真分析提供了便捷的虚拟环境,通过性仿真可快速验证参数的合理性,提高机器人的通过性能,对教学及科学研究具有重要的辅助作用。 展开更多
关键词 轮履组合式机器人 动力学分析 越障仿真 RECURDYN
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基于STM32的矿井环境感知履带四足探测机器人
6
作者 张涛 法荣 +3 位作者 陈慕燃燃 李佳 孙悦悦 惠鹏飞 《齐齐哈尔大学学报(自然科学版)》 2025年第4期30-35,共6页
将物联网技术应用于传统矿场,设计基于STM32的矿井环境感知机器人。机器人装备有六轴加速度传感器感知姿态和运动状态,MQ-4甲烷传感器用于监测井下甲烷浓度。ESP32Wi-Fi模块实现与上位机的无线通信,保障数据的实时传输和远程监控。履带... 将物联网技术应用于传统矿场,设计基于STM32的矿井环境感知机器人。机器人装备有六轴加速度传感器感知姿态和运动状态,MQ-4甲烷传感器用于监测井下甲烷浓度。ESP32Wi-Fi模块实现与上位机的无线通信,保障数据的实时传输和远程监控。履带车形态适应平坦地形,降低能耗,而四足形态可跨越障碍,灵活应对复杂地形,提升井下环境监测的效率和安全性,实现腿履协同的双优势。当甲烷浓度超标时,上位机和机器人会同时发出警报,确保矿工能及时撤离,增强矿井的安全预警能力。双重警报系统的设计,显著提升了矿井安全预警的可靠性和响应速度,有力保障了矿工的生命安全。 展开更多
关键词 STM32 矿井环境 履带 机器人
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Body Structure Design, Simulation and Parameter Optimization of a Crawler Type Mobile Flat Bedplate Frame Composite Car 被引量:1
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作者 LUO Qing-sheng HOU Yuan +1 位作者 ZHANG Ze-zheng ZHAO Hai-bo 《Computer Aided Drafting,Design and Manufacturing》 2013年第4期53-57,共5页
The report mainly studied the crawler frame motion platform to reduce weight and increase the intensity. Report described the structural design process which using CAD/CAE technology for solid modeling, simulation ana... The report mainly studied the crawler frame motion platform to reduce weight and increase the intensity. Report described the structural design process which using CAD/CAE technology for solid modeling, simulation analysis, parameter optimization. And it also explained the outstanding advantages of CAD/CAE technology in mechanical design as well as simulation analysis. 展开更多
关键词 crawler robot flame solid modeling simulation Analysis parameter optimization CAD/CAE technology
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煤矿履带巡检机器人越障及牵引特性研究
8
作者 许维革 《煤矿机械》 2025年第1期56-59,共4页
针对煤矿工况复杂、危险系数高、人员巡检困难等问题,以某型煤矿履带巡检机器人为研究对象,对履带机器人功能结构及其履带组成进行分析,运用仿真分析的方法研究了不同履带轮半径、履带宽度、履带齿高等履带参数对煤矿履带巡检机器人牵... 针对煤矿工况复杂、危险系数高、人员巡检困难等问题,以某型煤矿履带巡检机器人为研究对象,对履带机器人功能结构及其履带组成进行分析,运用仿真分析的方法研究了不同履带轮半径、履带宽度、履带齿高等履带参数对煤矿履带巡检机器人牵引特性的影响。研究结果表明:随着倾角的增加,煤矿履带巡检机器人可跨越的障碍物高度呈现先增大后减小的趋势;随着履带轮半径、履齿高的递增,机器人的牵引力均呈现出一种渐进式、相对较小的增强趋势;随着履带宽度增加,机器人的牵引力提升明显。该研究为煤矿巡检机器人牵引特性提升及应用推广等方面提供技术支撑及一定的参考。 展开更多
关键词 煤矿履带巡检机器人 越障特性 履带参数 牵引特性
原文传递
煤矿主运大巷轮式巡检机器人摇臂式行走机构设计与试验研究 被引量:3
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作者 杨瑞 鲍久圣 +5 位作者 鲍周洋 阴妍 张磊 潘国宇 杨姣 葛世荣 《工矿自动化》 北大核心 2025年第1期126-137,共12页
目前主运大巷带式输送机巡检机器人主要采用悬挂轨道式巡检方式,无法巡检位置较低或被遮挡的设备,难以满足井下巷道及设备的全方位巡检需求。设计了一种基于轮式巡检机器人的摇臂式行走机构,与轨道式巡检机器人配合使用,以满足全方位巡... 目前主运大巷带式输送机巡检机器人主要采用悬挂轨道式巡检方式,无法巡检位置较低或被遮挡的设备,难以满足井下巷道及设备的全方位巡检需求。设计了一种基于轮式巡检机器人的摇臂式行走机构,与轨道式巡检机器人配合使用,以满足全方位巡检需求。确定了轮式巡检机器人的系统结构,重点对其行走系统进行了分析,分别建立了履带式、轮履式、摇臂式3种行走机构的量化模型,利用德尔菲法与网络分析法对行走机构性能进行了综合分析,结果表明:基于摇臂式行走机构的机器人移动底盘在井下巷道环境内的行走适应性最佳。对摇臂式行走机构中的关键部件倒V型连杆进行静态性能分析,结果表明:倒V型连杆满足煤矿井下常见的坡道满载、紧急转弯、紧急制动3种工况下的强度与刚度需求。面向煤矿井下主运大巷地形特点及运输装备环境,开展模拟巷道内的机器人巡检试验,结果表明:摇臂式轮式巡检机器人在坡道、台阶、沟道的行走测试中均表现出良好的环境适应性,能够满足对煤矿井下巷道及其内部主要设备的巡检需求。 展开更多
关键词 主运大巷 轮式巡检机器人 巷道巡检 摇臂式行走机构 履带式行走机构 轮履式行走机构 倒V型连杆
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矿用退锚机器人整机稳定性及行走机构动力学仿真分析
10
作者 孔庆宇 李永安 +3 位作者 顾喜鹏 李佳浩 周建平 王宏伟 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第9期158-166,共9页
基于矿用退锚机器人的使用工况、结构组成与工作原理,利用三维软件SolidWorks建立了整机模型,分析整机及破锚机械臂在不同位姿下的整车重心位置变化规律及履带行走系统的动力学特性。结果表明:在理想状态下,能满足退锚机器人正常作业的... 基于矿用退锚机器人的使用工况、结构组成与工作原理,利用三维软件SolidWorks建立了整机模型,分析整机及破锚机械臂在不同位姿下的整车重心位置变化规律及履带行走系统的动力学特性。结果表明:在理想状态下,能满足退锚机器人正常作业的最大横向坡角为10°;在前进和转弯工况下,矿用退锚机器人运动过程中的履带板与驱动链轮之间的作用力在垂向、纵向和横向3个方向的变化规律十分相似,Y方向上作用力近似呈正弦曲线变化,Z方向上的作用力几乎在零值附近波动;数值对比发现,履带板转弯时所受到的力是前进时的2~3倍,因此履带板转弯时更容易发生损坏,在设计与强度校核时应充分考虑其最大承载能力。研究成果可为矿用退锚机器人研发提供理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 矿用退锚机器人 履带行走机构 整机稳定性 动力学特性
原文传递
船舶巡检水下观察机器人设计
11
作者 赵飞 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第4期743-747,共5页
针对船舶水下部分锈蚀状态观测不便问题,设计了一种船舶巡检水下观察机器人,可为及时清洗船体附着物提供路径规划。其采用双链轮双驱永磁吸附结构、电源舱和驱动舱共舱设计,通过履带附壁可实现局部清水贴面检测。通过磁体吸附力仿真,研... 针对船舶水下部分锈蚀状态观测不便问题,设计了一种船舶巡检水下观察机器人,可为及时清洗船体附着物提供路径规划。其采用双链轮双驱永磁吸附结构、电源舱和驱动舱共舱设计,通过履带附壁可实现局部清水贴面检测。通过磁体吸附力仿真,研究表明采用N-S正反充磁的等效单块磁体吸附力在磁体与船板间距9.5 mm以内都是优于普通单块磁体吸附力的。机器人水下作业时,前端磁体与船体壁面脱离角度小于40°时,机器人不发生倾覆,同时履带部件与船板接触间隙在9 mm范围内,机器人均可可靠附壁吸附,不静态失稳。制造了功能样机,水下实验表明机器人可以实现9 mm以内间距的安全附壁,为机器人的工程应用奠定了基础。 展开更多
关键词 水下观察机器人 履带式 磁力仿真 吸附力 安全附壁
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基于STM32的农田地膜捡拾履带式机械臂机器人设计与实现
12
作者 张曼玉 杨雪键 +1 位作者 马海龙 伊力夏提·热合曼 《时代汽车》 2025年第20期13-15,共3页
为提升农田地膜捡拾作业效率与设备可靠性,研究聚焦履带式机械臂机器人的热管理难题。基于广西甘蔗田高温高湿工况特性,设计多模态散热协同控制系统。系统集成液冷循环模块与风冷辅助模块,通过STM32F407芯片实现三回路精准温控:主控单... 为提升农田地膜捡拾作业效率与设备可靠性,研究聚焦履带式机械臂机器人的热管理难题。基于广西甘蔗田高温高湿工况特性,设计多模态散热协同控制系统。系统集成液冷循环模块与风冷辅助模块,通过STM32F407芯片实现三回路精准温控:主控单元动态液冷回路、伺服电机智能风冷回路、电池组独立温控回路。经优化设计,系统在45℃环境温度下持续运行9小时,主控芯片温度稳定在65±2℃,亩均散热功耗较传统方案降低39%。实际应用表明,该热管理系统使设备故障率下降58%,维护周期延长至48小时/次,为复杂农田环境下的连续作业提供可靠保障。 展开更多
关键词 STM32微控制器 履带式机械臂 多模态散热系统 液冷-风冷协同控制 农田作业装备
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苹果采摘机器人履带式移动平台结构设计
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作者 包威 金琦淳 +1 位作者 郭一航 王子恒 《科技创新与生产力》 2025年第10期103-105,109,共4页
文章根据苹果园的环境特征,将稳定性理论融入车架关键参数设计过程,以解决爬坡性能不足导致的反复设计问题,确保机器人爬坡性能。文章论述了履带式移动平台结构及设计要点,利用ADAMS虚拟样机仿真分析爬坡性能。结果表明机器人可平稳连续... 文章根据苹果园的环境特征,将稳定性理论融入车架关键参数设计过程,以解决爬坡性能不足导致的反复设计问题,确保机器人爬坡性能。文章论述了履带式移动平台结构及设计要点,利用ADAMS虚拟样机仿真分析爬坡性能。结果表明机器人可平稳连续爬10°陡坡,最后试验测试机器人最大爬坡角度可达32°,为履带式机器人关键参数设计提供有力指导。 展开更多
关键词 苹果采摘机器人 履带移动平台 结构设计
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基于MATLAB的履带式采摘机器人运动分析与运动轨迹规划
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作者 翟彦飞 《机械》 2025年第9期66-72,共7页
以履带式采摘机器人为研究对象,围绕其运动分析与运动轨迹规划展开研究。首先,基于D-H参数法建立了三自由度机械臂的运动学模型,通过MATLAB软件进行运动学分析,明确了机器人各关节之间的空间位置关系及末端执行器的位姿计算方法。正运... 以履带式采摘机器人为研究对象,围绕其运动分析与运动轨迹规划展开研究。首先,基于D-H参数法建立了三自由度机械臂的运动学模型,通过MATLAB软件进行运动学分析,明确了机器人各关节之间的空间位置关系及末端执行器的位姿计算方法。正运动学分析能够根据关节角度精确计算末端执行器的位置和姿态,为运动控制提供基础数据。逆运动学分析则通过目标位姿反推关节角度,确保机器人准确到达目标位置。其次,采用五次多项式插值规划方法对机械臂的运动轨迹进行优化,确保关节空间轨迹的平滑性和稳定性,有效避免采摘过程中机械臂运动突变,提高作业效率和稳定性。研究通过MATLAB仿真验证了运动学模型的准确性和轨迹规划方法的可靠性,结果表明该方法能够显著提升机械臂操作的精度和稳定性。本文研究为履带式采摘机器人在复杂地形中的应用提供了理论支持和技术保障,对推动农业自动化发展和提高生产效率具有重要意义。 展开更多
关键词 履带式采摘机器人 MATLAB 运动学分析 运动轨迹 农业自动化
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基于永磁吸附的履带式爬箱栓固机器人设计
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作者 沈顺喜 陈立志 +1 位作者 陈书冬 翁明祖 《机电工程技术》 2025年第13期85-89,共5页
提出了一种新型的自动化履带式永磁爬箱栓固机器人,用于在极端天气条件如强风或台风来临之际,自动执行集装箱的绑带栓固任务,以取代传统的人工操作。构建了机器人的机械结构设计包括自适应永磁履带、稳固的底盘、多关节机械臂以及挂钩系... 提出了一种新型的自动化履带式永磁爬箱栓固机器人,用于在极端天气条件如强风或台风来临之际,自动执行集装箱的绑带栓固任务,以取代传统的人工操作。构建了机器人的机械结构设计包括自适应永磁履带、稳固的底盘、多关节机械臂以及挂钩系统,并对这些核心组件进行了优化。通过综合运用静力学分析和数值模拟方法,研究了机器人在预期工作条件下的稳定性和高效性,确定了永磁单元至少需要达到794.4 N的吸附力,以及驱动系统至少需要344.7 N·m的扭矩,机器人才能完成栓固任务。此外,仿真分析进一步证实了选用钕铁硼N42H材料作为永磁单元的科学性和实用性。研究揭示了乙型磁路设计在增强磁力方面的显著效果,确保了在2 mm保护罩的间隔条件下,永磁单元能够产生高达849.8 N的吸附力,从而充分满足了机器人设计的性能指标。 展开更多
关键词 履带式 永磁吸附 机器人 集装箱栓固
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履带式水射流爬壁除锈机器人永磁吸附设计
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作者 赵飞 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第3期509-513,519,共6页
为了解决船体表面人工除锈不便的问题,设计了履带式水射流爬壁除锈机器人,并进行了永磁吸附设计。首先,根据机器人总体结构和设计指标,求解机器人保证静态不失稳时的单块磁体吸附力要达到800 N;其次,利用Maxwell对磁体模型参数进行优化... 为了解决船体表面人工除锈不便的问题,设计了履带式水射流爬壁除锈机器人,并进行了永磁吸附设计。首先,根据机器人总体结构和设计指标,求解机器人保证静态不失稳时的单块磁体吸附力要达到800 N;其次,利用Maxwell对磁体模型参数进行优化,确定5块厚度为15 mm的N-S正反磁路磁体成组时最大吸附力为3163.8 N,5块厚度为15 mm的Halbach磁路磁体成组时最大吸附力为2426.1 N,Halbach磁路的磁体吸附力可以满足壁面与磁体间距在5 mm以内时,吸附力大于800 N,而N-S正反磁路只能满足壁面与磁体间距在3 mm以内;最后,搭建机器人的功能样机,开展室内垂直爬壁和1∶1实船模型爬壁测试。研究结果表明:机器人功能样机满足设计指标要求,机器人是可以安全附壁的,为下一步工程样机研制奠定了基础。 展开更多
关键词 除锈机器人 水射流 履带式 永磁吸附 Halbach磁路
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永磁吸附履带式爬壁除锈机器人机械结构设计
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作者 卢坤媛 王奥峰 +1 位作者 王吉岱 李璞 《电子产品可靠性与环境试验》 2025年第4期84-88,共5页
随着工业、军事及日常生活对自动化除锈需求的增长,爬壁除锈机器人凭借高效性、可靠性与经济性备受市场青睐。针对大型油罐等小曲率钢制壁面场景,开发了一款履带式永磁吸附除锈机器人。该机器人整合多项先进技术,采用永磁吸附提供稳定... 随着工业、军事及日常生活对自动化除锈需求的增长,爬壁除锈机器人凭借高效性、可靠性与经济性备受市场青睐。针对大型油罐等小曲率钢制壁面场景,开发了一款履带式永磁吸附除锈机器人。该机器人整合多项先进技术,采用永磁吸附提供稳定吸附力,履带式设计增强壁面适应性,伺服电机驱动确保精确控制,喷砂式除锈技术实现高效清洁。通过受力分析明确了机器人稳定运行的必要条件;基于SolidWorks软件完成机器人三维建模与装配,并结合关键部件有限元分析,验证了设计的合理性及结构强度。研究结果表明,机器人结构设计满足实际应用性能要求,具备良好的市场应用前景。 展开更多
关键词 除锈机器人 永磁吸附 三维建模 履带式
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基于强磁吸附的履带式爬壁机器人结构设计
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作者 陈鲤文 曾妤彬 +3 位作者 王小信 孙宇宝 刘春宇 刘涓 《机电工程技术》 2025年第20期7-11,28,共6页
吸附稳定性与行走灵活性之间的矛盾是爬壁机器人发展的主要技术挑战。从行走机构和吸附机构展开功能分析,提出了一种结合履带行走结构与永磁吸附方式的爬壁机器人,创新性设计了钕铁硼永磁体及聚氨酯橡胶块交替分布的隔磁履带,平衡吸附力... 吸附稳定性与行走灵活性之间的矛盾是爬壁机器人发展的主要技术挑战。从行走机构和吸附机构展开功能分析,提出了一种结合履带行走结构与永磁吸附方式的爬壁机器人,创新性设计了钕铁硼永磁体及聚氨酯橡胶块交替分布的隔磁履带,平衡吸附力,增大摩擦力,使用SolidWorks绘制爬壁机器人车身主体三维效果图;建立爬壁机器人在任意角度壁面上安全吸附静力学模型进行受力分析,得到爬壁机器人安全吸附的最小磁吸附力;设计隔磁履带结构参数,并使用Maxwell仿真软件对不同永磁铁长度、永磁铁厚度及磁吸附间隙进行磁场分析,采用理论最小磁吸附力及磁质比作为评估指标,对结构参数进行优化选择;分析结果表明,当钢制壁面半径为6m时,优化后隔磁履带的吸附力达到862.3N,满足2mm稳定磁吸附间隙,同时使磁质比尽最大化,减轻了爬壁机器人吸附性与机动性的冲突。 展开更多
关键词 爬壁机器人 履带 结构设计 永磁吸附 力学分析 磁力仿真
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考虑履带机器人转向特性的全局路径规划 被引量:1
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作者 魏琼 郭川 +2 位作者 张道德 李奕 刘伟恒 《湖北工业大学学报》 2024年第2期57-62,共6页
针对传统A星路径规划算法忽略车辆转向过程,导致规划路径行程时间较长的问题,提出了考虑履带车转向特性的改进A星算法。首先,扩大A星算法的搜索邻域,提高转向角的灵活度。其次,分析考虑履带车的转向特性,将转向时间加入到代价函数中,建... 针对传统A星路径规划算法忽略车辆转向过程,导致规划路径行程时间较长的问题,提出了考虑履带车转向特性的改进A星算法。首先,扩大A星算法的搜索邻域,提高转向角的灵活度。其次,分析考虑履带车的转向特性,将转向时间加入到代价函数中,建立以时间最短为目标的代价函数,缩短履带车的行程时间。最后,构建删除冗余节点和新增优化节点的规则,改善路径的平滑性使规划的路径进一步优化。通过Matlab仿真和实车实验进行研究,研究结果表明:改进算法在路径长度、转向次数和行驶时间方面都有了减少,规划的路径要优于传统A星算法和对比文献算法。改进A星算法能有效提高所规划路径的质量,提升履带机器人的自主巡航能力和智能化水平。 展开更多
关键词 履带机器人 路径规划 A星算法 转向特性
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