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间隙式单吸盘爬壁机器人动力特性分析.pdf间隙式单吸盘爬壁机器人动力特性分析.pdf

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第12卷第31期2012年11月16711815201231827105科学技术与工程SCIENCETECHNOLOGYANDENGINEERINGVOL12NO31NOV.20122012SCITECHENGRG计算机技术间隙式单吸盘爬壁机器人动力特性分析武丽君吴善强中国计量学院机械电子研究所,杭州310018摘要研究了带有新型吸盘结构的具有间隙式负压吸附方式特点的爬壁机器人的动力学问题。采用间隙吸附方式的爬壁机器人,其运动性能可操作性、驱动性能等主要由轮式移动结构决定,因此对爬壁机器人运动结构进行动力学分析是合理和必要的。基于拉格朗日乘子方程建立了机器人的动力学模型。利用MATLAB/SIMULINK的动力学仿真,分析了吸盘吸附力和机器人方位角变化对爬壁机器人运动特性的影响,为改善和提高机器人的运动性能并为其结构优化设计与运动控制提供了理论研究基础。关键词间隙吸附爬壁机器人轮式移动动力学中图法分类号TP242;文献标志码A2012年7月2日收到浙江省自然科学基金Y1090042、浙江省教育厅资助项目Y200909253和浙江省大学生孵化项目2011R409045资助第一作者简介武丽君1988,女,硕士生,研究方向机器人技术、运动控制。EMAILWULIJUNJYZ163COM。爬壁机器人是一类能够在高空危险环境下作业的特种机器人,在反恐防暴、石化、建筑、能源等多个行业中有广泛的应用前景,具有重要的研究意义和实用价值[1]。近十几年,国内外很多研究者针对爬壁机器人的壁面吸附能力和机构的运动形式进行了研究,其中,轮式运动机构作为爬壁机器人的一种有效运动方式,以其运动速度快、机构简单等优点得到了很多研究者的重视[2,3]。相对于传统的以研究机器人智能、决策等为目的而开发的轮式移动机器人相比,在爬壁能力、机动性、集成设计、智能检测等方面提出了许多新的挑战。卡耐基梅隆大学研究了WALBOT机器人和加州大学伯克利分校与ROBOT合作开发了机器人HEXAGECKO[4];哈尔滨工业大学研制了轮式驱动的低噪声负压吸附反恐爬壁机器人[5];上海交通大学和北京理工大学也分别研制了高楼壁面清洗作业机器人和四轮移动机构的爬壁机器人样机[6,7]。对于间隙吸附单吸盘爬壁机器人,与传统滑动式单吸盘爬壁机器人最大不同是吸盘与壁面间不存在滑动摩擦,因此减少了机器人运动时部分阻力。由于壁面移动
编号:201312101106191547    类型:共享资源    大小:1.03MB    格式:PDF    上传时间:2013-12-10
  
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