【《某负压吸附式爬壁机器人结构设计》10000字（论文）】

绪论1.1选题的目的和意义近些年来，快速发展的机器人技术使得人们从复杂、繁琐和高危的工作中逐渐解放出来。爬壁机器人对于移动机器人领域来说是一个重要的分支，把陆地机器人与吸附式技术有机结合起来，从而对机器人进行扩展。使得机器人不仅拥有在平面移动的能力，同时拥有能够在倾斜角度十分大的坡面或竖直面进行移动，在特殊场景下，替换人来进行危险的工作。目前大部分机器人的工作场景为地面，对于在较大倾斜度的坡面以及竖直面工作的移动机器人相对较少，随着高空作业的增加，人员工作的危险性也大幅上升，但人员防护装备更新迭代的速度相对较慢，在一些恶劣的环境中，人员的工作难度较大，安全性也得不到保障。例如，高层建筑的壁面清洁、攀爬困难的建筑检查、危险环境的情况调查以及灾害现场的地形勘察等。对于工作难度较大的场景，爬壁机器人的出现就是解决上述问题的方法之一。1.2相关领域研究现状爬壁机器人的吸附方式主要分为以下几类：磁吸附式、仿生吸附式、负压吸附以及静电吸附式。1.2.1磁吸附式爬壁机器人磁吸附式爬壁机器人，一般采用永磁铁或电磁铁进行吸附，需要在具有铁磁性的壁面，才可进行工作。该类机器人具有吸附能力强，负载大的优点，缺点为功耗大，重量大，防水性要求较高。1.2.2仿生吸附式爬壁机器人仿生吸附式爬壁机器人，在人们仿照昆虫和动物爬墙的方式后，通过在机器人足上安装仿生纤毛，在与墙面接触时，通过产生范德华力来实现对墙面的吸附。该类机器人对仿生纤毛的清洁度要求较高，制造难度较大，价格比较昂贵，以小型机器人为主，优点为低功耗，低噪音，但负载较小。1.2.3负压吸附式爬壁机器人负压式爬壁机器人，依靠真空泵等动力设备将与墙面接触的吸盘内部的气体抽出，是内外产生压差，在大气压的作用下，使机器人可以在墙壁移动，该类机器人功耗较大，结构复杂，移动效率不高，优点为吸附能力强，负载能力好，对环境具有一定适应能力。1.2.4静电吸附式爬壁机器人静电吸附式爬壁机器人,原理上与磁吸式较为相似，适用范围比磁吸式大，利用静电感应效应，通过电荷之间的库仑力产生对接触面的吸附，工作时，功耗低，噪声小，但吸附力较小，负载小。1.3主要设计研究方面基于当下负压吸附式爬壁机器人的基础上，对爬壁机器人的灵活性，适应性以及机器人重量进行调整。在移动方式上，取消固定式的移动机构，采用麦克纳姆轮提升机器人的灵活性，借助麦克纳姆轮的移动特点，通过UNO板对电机的控制，以此控制机器人的运动。机器人结构采取亚力克板搭建，以此降低整体重量，吸附方式采用螺旋桨，通过螺旋桨的转动使得机器人与墙面之间的部分和外部形成压差，从而使机器人能够在墙面上不落下，达到在墙面移动的效果。使用NX软件进行建模，使用UG设计机器人的底板以及其他各个模块结构，再通过3D打印技术，定制加工等方法进行制作。通过使用UNO机来控制对机器人的移动，采用可充电式电池组件对机器人进行供电，采用无刷电机对螺旋桨进行控制。2负压式爬壁机器人总体结构设计2.1爬壁机器人的主体结构设计在许多发展建设中，有许多各种各样的爬壁机器人已经进入或者即将进入各类危险的工程作业中，负压吸附式爬壁机器人最主要的一个特征，就是机器人可以克服机体本身重力的作用，使机器人本体可以工作在水平、竖直或倾斜度较大的一些壁面，通过控制机器人的移动，以达成人们的工作目的，负压吸附式机器人的体重相对于各类爬壁机器人来说，相对于处在一个比较低的位置，其原因是由于机器人的吸附方式是通过大气压强的作用使其能够在壁面移动和工作，不同于各类具有强抓能力的爬壁机器人，此类机器人并不具备强抓属性，其本身是通过螺旋桨转动形成的近工作壁面与远工作壁面压力差使得的空气压强能够作用在机器人远工作壁面上，以此完成吸附，由此其体重是首要考虑的问题。本文设计的爬壁机器人主体结构采用更加轻盈、价格优美的亚克力材料作为机体的主要结构组成，机体的构建以及底板的承重。由于本文采用的吸附方式为负压吸附式爬壁机器人，该机体本身体积较小，整体结构较为简易，其组成零部件皆为小型器械和轻质材料，主体结构的设计要求也会按照原先计划好的，整体采用便宜轻质的材料制作，为的是使得整个爬壁机器人的重量尽可能的降低，以符合螺旋桨产生的动力，防止由于吸附力不足，导致机器人无法稳定的在壁面上进行运动，出现脱落的危险，因此，该机体的主体结构部分主要选用轻质材料制作。2.1.1爬壁机器人的底板结构设计爬壁机器人的底板结构作为机器人其他结构的支撑及连结，同时满足轻质的要求，在现有的DIY定制板中，有以下几种轻质材料可供选用，PP板，也可以叫做聚丙烯板，密度在0.89~0.91克/立方厘米，通过PP板加工出来的成品，厚度均匀、表面光滑平整、耐热性好、机械强度高，材料制成的成品韧性较好，被广泛运用于各个领域。亚克力板，又叫有机玻璃，密度在1.19~1.20克/立方厘米，制作材料为聚甲基丙烯酸甲酯，是一种发展较早的重要可塑性高分子材料，具有良好的化学稳定性、透明性、易加工、耐磨性较好，硬度上优于PP板所制成的成品。碳纤维板，指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，其密度在1.5~1.8克/立方厘米，有着较高的强度和韧性，具有耐高温、抗摩擦及耐腐蚀等特性。本文的机器人底板结构采用亚克力板材定制加工，底板如图2-1所示图2-1负压吸附式爬壁机器人底板图-长宽高分别为280mm*280mm*3mm，同时需要能够支撑的起电机带动螺旋桨所产生的推力，PP板相对于亚克力板来说，在密度上小于亚克力板的密度，重量也更轻，但在厚度比较小的情况下，PP板由于其韧性较强，同时也更柔软，板块会产生较大的形变弯曲，无法能够很好的支撑起机器人的各个结构，有可能使得机器人的各个部件发生位移，对机器人的运动产生不好的影响。在碳纤维板和亚克力板的定制选择上，由于本文的机器人体型不大，在两种材料的强度皆可满足机器人底板要求的情况下，将采取定制加工亚克力板的方案，为机器人设计一块负责支撑和连结各个模块和装置结构的底板。2.1.2爬壁机器人的吸附结构设计吸附式的爬壁机器人的吸附原理主要通过利用空气流速不同所产生的内外压力差，使得压力小的一面被压力大的一面通过空气产生的内外压力差牢牢的压在壁面，使得机器人受到一个垂直于壁面的压力。本文所设计的爬壁机器人采用负压吸附式的方式，通过微型高速无刷电机带动螺旋桨转动使得机器人内外层产生压力差，爬壁机器人在空气压力的作用下，克服重力的影响吸附在壁面。本文的吸附装置如图2-2所示图2-2吸附装置整体结构图由一个朗宇X2820，1100KV高速无刷电机、一个乾丰马刀桨APC桨、一个XT60和香蕉头80A电调以及一块电调控制器测试仪组成，各个零件之间相互连结通过专门的电源给予供能，使电机带动螺旋桨高速旋转，此时吸附装置会给机器人一个垂直于壁面的推力，同时靠近壁面一侧的机器人底下空间内的空气会受到吸附装置的影响向外流出，使得机器人靠近壁面一侧的气压小于远离壁面一侧的气压，在内外压力差的影响下，爬壁机器人会受到垂直于壁面的压力，从而吸附于壁面上，实现爬壁作用，机器人受到的压力大小取决于电机带动螺旋桨的转速有多大，螺旋桨转动的越快，机器人内外层的压力差就越大，吸附的效果也就越好。2.2爬壁机器人的移动结构设计目前在爬壁机器人系统中，绝大部分爬壁机器人的移动方式会跟随机器人结构做出特化处理，更加贴合机器人本身的行为方式和结构类型，从而进行移动方式的设计以配合机体本身的结构，但是其运动的灵活性会随着机体结构而下降，如磁吸附式的由磁性材料制作成的移动机构本身重量会变得更大，使得灵活性大大下降。仿生吸附式的移动机构在壁面爬行时无法迅速的进行移动，同时价格昂贵。静电吸附式其本身的重量较大，同时对于工作环境的要求较高，无法实现灵活度较高的动作。因此在本次设计中机器人的移动结构采用轮式结构，由于其制作材料重量较轻，结构较为简单，在当今科技发展水平下，使得轮式制作成本较低。使用轮式结构作为机器人的移动方式，在其本身具有良好的结构下，为了能够让机器人获得更高的灵活度，采用麦克纳姆轮作为爬壁机器人的移动结构，使得机器人拥有更好的灵活性，具有原地转向，可在行进过程中任意改变方向，反应更为快速等优点。2.2.1采用麦克纳姆轮作为机器人的移动结构爬壁机器人在能够在壁面进行爬行的工作得益于前人优秀的想法诞生的吸附方式，在完成了能够依存壁面的状态后，需要考虑如何让该技术应用于更多的场合，而移动方式的选用成为机器人工作方式拓展的基础，在不同的移动方式下机器人发挥的功能也各不相同，本文将采用如图2-3所示图2-3爬壁机器人的麦克纳姆轮移动结构图轮式结构的60mm麦克纳姆轮作为爬壁机器人的移动结构，麦克纳姆轮结构不同于往常的轮式结构，麦克纳姆轮是一种可全方位移动的全向轮，简称麦轮，麦轮辊子轴线和轮毂轴线夹角成45°，麦轮的轮毂的轮缘上斜向分布着许多小轮子，所以轮子可以横向滑移，小轮子的母线很特殊，当轮子绕着固定的轮心轴转动时，各个小轮子的包络线为圆柱面，所以该轮可以向前滚动，通过四个麦轮的组合，可以使机构实现全方位的移动，使得爬壁机器人灵活度大大增加，在狭窄的空间也可做出方向的改变，适应不同的工作场景。2.3爬壁机器人的驱动结构设计爬壁机器人的驱动结构主要由机器人移动结构与吸附结构组成，驱动方式的选用将会直观的体现在爬壁机器人在攀爬时能否以正确的姿态、稳定的吸附、高效的移动进行工作。科学技术发展的今天，常见的机器人的驱动方式主要由气压驱动、液压驱动、电机驱动组成，各类型的驱动方式皆有其各自的优缺点。气动驱动其应用范围较广，整体结构重量较轻，结构及原理较为简单，其工作内容物为空气，对环境较为友好，但在工作过程中由于空气具有压缩性，在运作过程中会出现压力的损失，使得精度下降，同时该驱动结构需要外接空气源，使得其整体体积较大。液压驱动是工业上常见的驱动结构，其结构本身具有较大的驱动力，技术成熟，可靠性高，适用于大型设备的驱动装置，但由于结构本身的工作元器件需要较高的要求，重量较大，需要液压泵进行充能，并不适合安装在小型的机器人上。电机驱动种类较多，以直流电机为例进行介绍，包括了普通电机，步进电机，减速电机和伺服电机。普通电机经常出现在我们生活中，常见于各类电动玩具，通过正负极接电转动，该电机转速过快，扭力过小的特点，无法很好的进行调控，一般不应用于机器人上。步进电机通过接收步进驱动器的脉冲信号进行固定角度的转动，在非超载的情况下，电机的转速，停转的位置取决于脉冲信号的频率和脉冲数，伺服电机驱动方式其信号响应速度快，力矩大，精度高等优点，但需要与减速传动结构系统搭配使用，设计上较为复杂。减速电机是传动方式新的技术结晶，新型的减速电机占用空间小，坚固牢靠，足够耐用，能够承受一定的过载能力，相对于往时的普通电机增加了齿轮减速箱，使其电机能够输出较低转速同时增加较大的力矩，同时能耗低，性能优越，在小型机器人的领域被广泛使用。2.3.1麦克纳姆轮的驱动电机选型本文将采用TT直流减速电机作为机器人移动方式的驱动结构如图2-4所示图2-4TT直流减速电机图由于机器人所采用的为尺寸为60mm的麦轮，其轮式结构较小，所以机器人的麦轮驱动电机不需要太过强劲的动力，小型的直流减速电机即可实现基本的驱动功能，满足大部分小型DIY机械电子设备的运动需求，能够很好的充当机械构件的运动装置。本文的直流减速电机选用的是塑料轴TT马达，其参数为，减速比1：48，输入：3-8V，输出：120-240RPM，重量约30克，选用TT塑料联轴器作为驱动电机和麦轮的连结杆，TT直流减速电机，简称TT马达，作为减速电机的一种，TT马达以其简单的组装方式，扩展性强，价格低廉，小巧轻便等诸多特点被广泛应用于电子DIY，机器人制作等动力装置的驱动结构，通过对TT联轴器的应用为TT马达和麦轮之间提供连结通道，再通过普通型号的TT马达支架，使用对应的M3螺钉螺母使TT马达固定在支架上，由剩下的马达支架螺孔负责支架与底板之间的连接固定，使得麦轮能够在设计好的底板对应位置进行工作，作为机器人的运动装置进行控制移动。2.3.2螺旋桨的驱动电机选型随着科学技术沿着信息化、智能化的道路不断前进，机电一体化的水平也在不断的进步，在大致了解了目前科技发展水平下的各类爬壁机器人后，结合本人所学的知识，吸附方案的选取会在便于完成的吸附方式上选择一种进行设计，本文采用负压吸附式方案进行设计制作，负压吸附式机器人本篇会采取较为轻量化的材料进行结构设计，通过螺旋桨的压力对机器人机体实现壁面吸附，其机体本身重量较轻，吸附方式较为简单，符合本人技术难度要求，故选取负压吸附式较为好控制的方式作为本次论文设计方案。早期的小型电机驱动，多数采用有刷电机作为动力来源，其原理可以简单概括为，在电机工作时，线圈和换向器旋转，碳刷和磁钢不转动，线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换相器和电刷来完成的。随着科技发展，生产制造的需求，无刷电机也由此出现了，其采用半导体开关器件来实现换向，代替掉了传统的接触式换向器和电刷，大大增加了可靠性，转动过程中无换向火花，噪音小。相比于有刷电机碳刷的损耗，无刷电机的寿命和运转得到了充分的提升。本文设计的的吸附方式，十分依赖电机的性能，其性能的优劣将会直接影响机器人能否利用空气压强的特性稳定的吸附于壁面，从而稳定的进行壁面工作，又有该机器人的体型不算大，整体结构由于吸附的方式，质量不能过于超额，以免降低吸附系统的性能，无刷电机在微型电机方面相对于有刷电机而言，在同样的体积大小下，其性能和特性更加适合小型机器人，无刷电机的寿命相对于有刷电机而言，工作时长有更好的保障，使用寿命将大大提升，以便于更好的进行调试，电机高速的运转能够带动螺旋桨旋转，随着电机高速的运转，螺旋桨能够获得更大吸附力，使得机器人能够更好的吸附于壁面，由于螺旋桨旋转切割空气会产生较大的噪音，包括其他的电机运转也同样如此，随着时间的影响有刷电机的磨损会产生较大的噪音，而无刷电机的噪音相对于有刷电机低于不少，由此降低部分电机带来的噪音污染。本文吸附装置驱动电机选用SUNNYSKY公司生产的X2820，KV1100朗宇高速无刷电机如图2-5所示图2-5无刷电机螺旋桨结构图该公司成立于2006年，为全球飞行器制造企业及爱好者提供高性能的无刷电机、电机控制器等产品，拥有全球最全的飞行器动力产品，其电机性能相较于其他品牌，有着出色的表现，该款无刷电机的定子外径为28mm，转子直径为35mm，出轴直径为5mm，不含轴电机长度为42mm，电机KV值为1100，空载电流1.3A/10V，最大连续电流为60A/15s，最大连续功率为880W，重量138g，支持3-5S锂电节数。在小型电机性价比较高的价格上，有着不错的性能，采用4S锂电池，APC桨11*5.5，80A电调的搭配，电机拉力可达3060gf，输入电压为14.8V，利用高速无刷电机带动螺旋桨产生的内外压力差以达成吸附效果，电机的重量为138g，能够有效降低机器人整体的重量。2.4爬壁机器人的电源选型爬壁机器人的电源模块，对于机器人而言相当于人类的心脏，它所储存的能源作为机器人的动力源，为机器人搭载的各个装置各个模块提供动力能量，其本身的能量效益，决定着机器人各个结构能否充分的发挥各自的作用，以便能在良好的工作状态下，进行稳定的运作，使控制运动能够顺利进行，完成我们想要机器人达成的目标。目前市面上主流的电池分为两大类，一类是由碳性干电池、碱性干电池、纽扣电池和方形电池等组成的一次性电池，该类电池通常应用于生活中的各类小型电器用品，其本身储电量不高，在小型电池使用方面，比较适合应用于不经常使用的电器或者用电量较小的电器之中，但其寿命短，可循环能力差，需要经常更换。另一大类是由镍铬、镍氢电池、铅酸电池、锂电池等组成的可充电电池，该类电池可以进行充放电行为，在配有对应的充电器的情况下，能够进行较长时间的循环使用，相应的价格要比一次性电池高，比较适合应用于经常使用的电器设备，从长远来讲，这类电器使用可充电电池会比一次性电池成本低。本文所设计的爬壁机器人的电源部分，由于主体为小型机器人，相对于其他吸附类型的爬壁机器人，体积上、重量上要小的多，所以不采用需要拖长线的电源设计，由于本身机器人的耗能部分并不会很大，由此采取电池作为供能方式是较为合适的方法，机器人需要的电能供给的部分主要为麦轮的驱动电机和螺旋桨无刷电机。在电池选型方面，目前市面上较为广泛使用的小型可充电电池，主要为镍镉、镍氢电池和锂电池，其中现阶段的锂电池相较于其他类型来说，在小型常用电器使用更为广泛，锂电池的工作温度介于-20C°~60C°之间，能够适应的工作温度较大，循环寿命长，能量密度通常为150~200Wh/kg，自然放电量小，储存容量大，对于同体量的电池而言重量较轻，适合本文设计的机器人所需要的特性。在吸附装置的无刷电机的电源方面，由于电机需要工作在14.8V的电压下，同时带动11*5.5APC桨旋转，因此采用4S锂电池，对无刷电机进行供电，电池参数为格氏ACE-2700mAh-30C14.8V-4S1P-XT60，尺寸为H35.5mm*W36mm*L108mm，重量约为265g，定制XT60插头以配对电池如图2-6所示图2-6无刷电机电源图通过4S电池的XT60插头连接80A电调，电调一端连接无刷电机的三相输入，一端连接调速器的输入，安装好螺旋桨，完成吸附装置的结构组装。在移动结构的TT直流减速电机的电源方面，电机通过数据线与信号接收板的端口相连，再通过另一端的端口数据线与UNO板相连，UNO板的最大电压为9V，由此在不超出最大电压的情况下，选择双节锂电池作为控制板的电源如图2-7所示。图2-7TT直流减速电机电源图3负压式爬壁机器人的控制设计3.1负压吸附式爬壁机器人的控制设计本文所设计的爬壁机器人为在壁面爬行进行工作。通过无刷动力电机带动螺旋桨旋转使得机器人本体产生对壁面的吸附力，从而实现壁面爬行功能，进行爬壁作业。在控制设计方面，主要分为麦轮TT马达的UNO控制系统和无刷电机的调速器控制系统。3.1.1负压吸附式爬壁机器人吸附装置控制设计本文的吸附装置控制部分，通过朗宇X2820无刷电机、好盈80A无刷电调、电机测试仪以及电源连结组成机器人的吸附装置。在控制方面，主要通过好盈80A无刷电调以及电机电调PWM信号测试仪对吸附装置的无刷电机进行控制，以达成爬壁作业。参数方面，电调的品牌选择为好盈天行者80A电调如图3-1所示图3-1好盈80A电调图输出能力为持续电流80A，短时电流100A，电源输入2-6节锂电池组，BEC输出5V@5A，尺寸86mm*38mm*12mm，重量82g。测试仪方面如图3-2所示图3-2测试仪图输出≤15mA，输入DC4.5-6.0V，输出信号1.5ms±0.5ms，42.5mm*24mm*23.5mm，重量8g。3.1.2负压吸附式爬壁机器人驱动装置控制设计本文的驱动装置控制板部分如图3-3所示图3-3UNO控制板图爬壁机器人的麦轮机构控制板为ZL-KPZAR开源开拓者Arduino控制器，外部接口主要为传感器接口、总线接口、手柄接口、蓝牙接口、蜂鸣器接口、同步接口、PWM舵机接口以及电源接口，控制板所需电压为6~12V，本文采用7.4V锂电池作为控制板电源，其中麦轮控制线接在控制板总线接口，KPZAR的总线接口，串口是RX、TX通过电路合成单总线DAT，六个总线接口完全一样，Arduino核心板系统图如图3-4所示图3-4Arduino核心板系统图通过UNO板、双路驱动、手柄接收器、手柄以及电源连结组成机器人的驱动装置。在控制方面，麦轮的控制部分，通过两块双路驱动对四个麦轮进行控制，每个麦轮通过数据线与双路驱动控制板进行连接，两块双路驱动控制板通过数据线与UNO控制板进行连接，通过开源网站的麦轮控制程序，使用控制手柄对UNO板进行控制，以驱动麦轮运行。其中部分程序如图3-4和图3-5所示，总线马达数值大于1500为正转，小于1500为反转。图3-4麦克纳姆轮部分控制程序图图3.5麦克纳姆轮部分控制程序图24实验论证通过定制加工、模块搭配调试，完成本文所设计的负压吸附式爬壁机器人整体装配如图4-1所示，整机的重量约为1.3kg（含550g电池）。图4-1负压吸附式爬壁机器人实物装配图在最初的理论设计中，预计机器人本体的整机重量约为1.5kg，对比样机的重量，小于初始理论重量。吸附装置的电机数据报表如图4-2所示图4-2无刷电机测试报表无刷电机在空载满速运行的状态下，最大使用APC11*5.5螺旋桨搭配80A无刷电调可实现最大拉力3060gf，由于电机需要在足够的电压下运作，所以4S锂电池需要保持在不低于14.8V的电源电压下工作，电池充满电的情况下电压如图4-3所示图4-34S锂电池电压测试图由于锂电池在过充过放的情况下，都会使得锂电池报废，所以需要留意电池电压情况，麦克纳姆轮移动机构通过UNO板的控制以及麦轮本身的性质，能够按预期的设计完成全方位的灵活移动。经测试，爬壁机器人的理论设计符合预期，能够实现轻量化的要求，在麦克纳姆轮机构的帮助下使机器人能够实现全方位的移动，从而提升机器人的灵活性。5总结与展望5.1总结随着各行各业的科技快速发展，高层建筑也随之快速出现，在高层建筑的发展建设中，避免不了需要工作人员进行高空作业，例如检测作业、故障排查、数据采集、定时检查等高空作业，这类的高空作业进行的时间较长，次数较为频繁，对工作人员的操作要求较高，安全保障体系要求较高，人为进行操作的话，劳动强度较大，工作效率较低，无法能够全面、稳定、高效的完成高空作业。由此本文从能够进行高空作业的角度出发，设计一种重量较轻、灵活度较高的爬壁机器人，以此减少人工高空作业的劳动强度、提高工作效率。本文通过查阅相关类型的爬壁机器人资料之后，进行机器人整体的结构设计，通过定制加工的方式对亚克力板进行加工作为机器人的底板结构，通过开源程序UNO板对麦轮进行控制，手柄进行操控的方式作为机器人的移动结构，通过测试仪和电调对无刷电机控制作为机器人的吸附结构，以多节锂电池作为机器人各个模块的动力源，使用亚克力板定制加工底板结构以减轻金属材料对爬壁机器人的重量的增加，使用麦克纳姆轮移动方式增加机器人的灵活性，从结构、硬件方面对本文的负压式爬壁机器人进行设计，组装，以实现机器人的作业功能。5.2展望本文所采用的为负压吸附式爬壁机器人，希望通过使用机器人的方式使得人们从危险的作业环境中解放出来，使用机器人来造福人类，虽然目前本文设计出来的机器人还有不少的漏洞，但在主体设计上有着不错方向，有许多可以升级改造的地方。许多环节在基于理论计算的情况下，能够实现不错的功能，但在考虑到实际工作环境的影响，本文的机器人还存在着一定缺陷。在之后的研究设计中，希望能够对机器人的结构设计进行一定的优化，在减轻机器人重量的同时不去大幅缩减结构的强度，使结构更加安全可靠，增加电池的容量，使机器人的运行时间延长，提高机器人的工作时间，以此提高机器人的工作效率。参考文献[1]王思佳,吴珊红,李雷.爬壁机器人技术研究现状及展望[J].科技风,2019,(02):2.[2]付宜利,李志海.爬壁机器人的研究进展[J].机械设计,2008,(04):1-5.[3]王思佳,吴珊红,李雷.爬壁机器人技术研究现状及展望[J].科技风,2019,(02):2.[4]闫久江,赵西振,左干,李红军.爬壁机器人研究现状与技术应用分析[J].机械研究与应用,2015,28(03):52-54+58.[5]崔旭明,孙英飞,何富君.壁面爬行机器人研究与发展[J].科学技术与工程,2010,10(11):2672-2677.[6]朱海东,高健.负压吸附式爬壁机器人的体重设计[J].浙江水利水电学院学报,2018