新輪式爬纜機(jī)器人的設(shè)計與實驗
摘要---這篇論文上提出了一種新的輪式爬纜機(jī)器人，它能沿著斜拉橋那垂直的圓柱形電纜向上攀爬。這篇論文中設(shè)計的機(jī)器人由兩個等距的模型組成，它們由連接線相連組成一個六角形的身體從而扣在電纜上。另一個改善是那重新設(shè)計的電路，它被用來限制爬纜機(jī)器人沿著電纜向下滑期間的下降速度。為了電力出問題時能安全著陸，當(dāng)爬纜機(jī)器人向下滑時一個有著滑動器曲柄機(jī)構(gòu)的氣動閘板被用來平衡重力。根據(jù)現(xiàn)階段的設(shè)計，擔(dān)負(fù)著3.5kg，那個機(jī)器人可以爬上一根直徑65mm到205mm的電纜。它的降落控制系統(tǒng)已經(jīng)在實驗上實驗過，一個單獨的數(shù)學(xué)模型也被分析過了。一些在真正電纜上進(jìn)行過的爬行實驗顯示了這個建議機(jī)器人的能力。
索引詞---斜張橋、攀登機(jī)器人、滑動器曲柄機(jī)構(gòu)、氣動閘板
I.介紹
攀爬機(jī)器人在工業(yè)和危險環(huán)境下有多種多樣的用途：對高煙囪的檢查，對核電站垂直和傾斜電纜的檢查，對高電壓輸電塔電線的檢查，所有這些都是它用途的典型實例。此外，還有一些新的其他的重任要這種機(jī)器人解決，例如，到一座斜拉橋上去檢查纜繩。
纜繩是一座斜拉橋承重的重要組成部分。在美國，一些斜拉橋顯示出纜繩損害的主要原因是由風(fēng)引起的拉索振動和拉索的腐蝕。它已經(jīng)引起美國公眾的關(guān)心，一系列的檢查和保密監(jiān)聽項目已經(jīng)開始。所以，設(shè)計者不但要用傳統(tǒng)移動式遙控裝置設(shè)計它的運動方法，而且要粘住纜繩。這里已經(jīng)有幾種粘著方法：
（1）通過電磁體或永久磁鐵的磁性機(jī)構(gòu)爬上含鐵的表面 [4]。
（2）采用負(fù)壓吸附技術(shù)粘在墻壁上[5] [6]。
（3）安裝在建筑物橫梁，欄桿，管道上的抓爪或機(jī)械臂機(jī)構(gòu)。
按照粘著方式，攀爬機(jī)器人可以區(qū)分為三個主要分類：