电磁吸附式铁塔攀爬机器人设计和实验验证

作者:吴昊; 张伟军; 石利荣; 黄俞搏; 雷乾霖
来源:机械设计与研究, 2022, 38(04): 6-11.
DOI:10.13952/j.cnki.jofmdr.2022.0090

摘要

输电铁塔作业中大部分均为高空人工作业,为了降低高空作业人身安全风险,同时提高高空作业的机械化、自动化程度,将研究适用于铁塔环境的攀爬机器人,用于携带高空保护装置或其他高空作业工具,有利于解决作业人员的高空坠落隐患。综合考虑上述攀爬机器人优缺点,针对输电铁塔环境,使用电磁吸附式的攀附方式,研究面向铁塔角钢塔材架构的磁吸附机理,使用ANSYSMaxwell软件对电磁铁进行仿真分析,分析各个参数对电磁铁吸附力的影响,设计能在主材上可靠吸附的攀附机构。根据铁塔环境中的桁架结构设计爬行路线规划,根据爬行障碍的几何特点设计和机器人的运动构型,对运动构型进行运动学分析,计算各个驱动关节在运行时的运动学逆解,实现高效步态规划,提高机器人运动效率。在实际工作环境中进行实验,证明了攀附机构和越障机构的可行性。

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