爬壁机器人发展现状

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1、脐带缆检测机器人发展2为了实现机器人的三维空间运动能力，机器人在作业中的爬壁能力越来越受到关注，随着科技的不断进步，冃前爬壁机器人按爬壁机构划分可以分成6大类：真空吸附型、微针吸附型、抓握型、粘结剂吸附型、静电力吸附型、以及磁力吸附型。真空吸附型是一种较为轻便，且易于控制的吸附类型，主要依靠真空负压原理，使得吸盘吸附在壁上。这种吸附存在明显缺陷，就是在不平整的墙面上，吸盘的吸附能力急剧下降，所以这种机器人的适应范围被限制在表面粗糙度较小，表面相对平整的壁面。另外这种吸附，抽真空过程较长，这也限制了机器人的运动速度。真空吸附依赖的真空负压原理也决定了该类吸附仅

2、仅适用于非真空条件下作业。采用这种吸附方式的机器人有吕贝克大学的DEXTER机器人和香川大学的WallWalker机器人等。微针式是为了克服真空吸附型难以吸附不平整墙面设计制作而成的，微针附着型爬壁机器人利用大量的微型针状吸盘与墙壁同时接触，使得负载平均分布在有效的针上面从而实现吸附，这种吸附方式可以克服真空吸附难以吸附不平整墙面的弊端。合成干性粘合剂型和抓握型爬壁机器人都是适用于在不平整的墙面进行行走，他们都是利用仿生学原理设计而成。抓握式爬壁机器人则是模仿了灵长类的攀爬动作设计而成，它同样可以克服不平整墙面的弊端，但是他对攀爬的物体表面仍然有一定的要求，

3、墙面必须为攀爬提供足够大的缝隙或突出物，为爬壁机器人的攀爬做支撑，经过实验发现虽然这种机器人叮以爬上斜度达85度的有机玻璃光滑壁面，但是长期使用发现，其固态吸附粘结剂聚氧烷(RDMS)很容易受到环境屮的灰尘的影响，使吸附能力下降。为了克服聚合物易受灰尘影响的弊端，微结构聚合物型吸附剂逐渐受到青睐，这种吸附剂相对來讲寿命较长。CaseWesternReserve大学的Mini-Whegs爬舉机器人就是其中一种。静电力吸附型机器人是利用静电力吸附墙血达到爬壁的目的，这种机器人的结构非常简单，但是为了产生足够的静电吸附力，必须要在机器人上施加足够的电压，通常这种机

4、器人只能在导体上行走，如果在非导体墙面走的时候要对前面进行预充电或使用梳状电极。同样的静电吸附型也存在吸附过程吋间长的缺陷，要达到足够的吸附吋间才能达到理想的吸附效果，这也就严重制约了该类机器人的行走速度。磁力吸附型机器人利用电磁铁或永磁铁吸附导体面的一种爬璧机器人，由于磁铁的吸附力比较可靠，建立吸附过程比较稳定，而且无需给吸附机构提供额外的能源，所以很多管道机器人都采用这种吸附方式，较为典型的有东京科技大学的AnchorClimber爬壁机器人和苏黎世大学的Magnebikeo综上所述，真空吸附型结构比较简单，但是稳立性比较差，适应范围仅限于光滑墙面。微针

5、型和抓握型都适合于粗糙墙面，特别是抓握型必须耍有足够大的表面裂纹或抓附物。粘附剂吸附型虽然较为稳定，但是技术尚未成熟，冃前还无法保证机器人长时间的工作质量。静电吸附型的前期准备工作较为复杂，而且运行速度较慢。磁力吸附型只适用于导磁墙面。基于以上优缺点，针对我们要设计的具体情况,采用磁力吸附型更适合于水下脐带缆表面行走要求。