履带吸盘式爬壁机器人结构设计.doc

摘要:攀爬机器人是移动机器人领域的一个重要分支，它结合了地面吸附技术和移动机器人，可以附着在墙壁的垂直表面上爬行，并携带工具完成一定任务，扩展机器人应用的范围。这些年，因为很多新技术的迅猛发展，爬壁机器人的许多技术难题得到了解决，推动了爬壁机器人的发展。

基于目前国内外攀壁机器人的研究情况，本文分析，对比并评估了各种现有攀岩机器人的结构原理，深入研究和探索了爬爬机爬升机器人的结构原理，并提出了一些关键部分的设计及计算。

本文采用履带式攀岩机器人，采用履带式，双轨和车身构造机器人的基本框架。真空吸盘吸附法可以改善供气系统，为机器人提供足够的吸力。在地面操作员的遥控下，爬墙机器人可以完成对玻璃墙等墙壁的清洁，通过救援物资等任务。

履带式吸盘结构是现有攀爬机器人结构的优化组合。这种组合改善了现有攀岩机器人结构的缺点，提高了攀岩机器人的实用性能。 因此，对这一课题的研究具有较高的经济价值和研究价值。

关键词：履带；结构原理；吸盘；爬壁机器人

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 爬壁机器人结构原理的研究及开发的价值-1

1.2 爬壁机器人结构原理的研究及开发的现状及趋势-1

1.2.1 爬壁机器人结构原理的研究现状-1

1.2.2 爬壁机器人结构原理研究的发展趋势-2

1.3 几种爬壁机器人结构原理分析及对比-3

1.3.1 车轮式磁吸附爬壁机器人-4

1.3.2 多吸盘单链爬壁机器人Cleanbot – IV-4

1.3.3 履带式磁吸附爬壁机器人-5

1.4 履带吸盘式爬壁机器人结构原理的研究特点及价值-5

1.4.1 履带吸盘式爬壁机器人结构原理的研究特点-6

1.4.2 履带吸盘式爬壁机器人结构原理的研究价值-7

1.5本章小结-7

2  履带吸盘式爬壁机器人结构方案设计-9

2.1 履带吸盘式爬壁机器人的功能要求-9

2.1.1 爬壁机器人工作过程-9

2.1.2 爬壁机器人基本功能-9

2.1.3 爬壁机器人主要设计参数-10

2.2 履带吸盘式爬壁机器人移动机构方案设计-10

2.2.1 履带结构形式-11

2.2.2 履带及履带轮联结-12

2.2.3 履带吸盘式爬壁机器人的壁面适应能力分析-13

2.3 爬壁机器人吸附机构方案的设计-14

2.3.1 吸盘式吸附机构方案的设计-14

2.3.2 吸盘机构的设计-15

2.3.3 吸盘式爬壁机器人吸附安全性的研究-16

2.4 机器人气动回路方案的设计-19

2.4.1 配气盘结构的设计-19

2.4.2 吸盘气动回路的设计-20

2.5 本章小结-22

3 履带吸盘式爬壁机器人结构的设计-23

3.1 爬壁机器人吸附结构的设计-23

3.1.1 爬壁机器人吸附结构的设计-23

3.1.2 爬壁机器人吸附结构的论证-25

3.2 爬壁机器人行走机构的设计-26

3.2.1 爬壁机器人行走机构的设计-27

3.2.2 爬壁机器人行走机构的论证-27

3.3 爬壁机器人车体的设计-29

3.3.1 爬壁机器人车体的设计-29

3.3.2 爬壁机器人车体的论证-29

3.4 本章小结-31

4  履带吸盘式爬壁机器人的附属部件的设计-32

4.1 背仓部件的设计-32

4.2 清洁壁面部件的设计-32

4.3 传递消防水管部件的设计-33

4.4 控制系统部件的设计-34

4.5 本章小结-34

5  结论以及展望-35

参考文献-36