无线遥控爬杆器的设计论文

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1、无线遥控爬杆器的设计毕业论文（内容包括：课题的来源及意义，国内外发展状况，本课题的研究目标、研究内容、研究方法、研究手段和进度安排，实验方案的可行性分析和已具备的实验条件以及主要参考文献等。）1.课题的来源及意义目前全国日益加快的现代化建设步伐，并且随着我国国名经济的飞速增长、人民生活水平日益提高，城镇中随之矗立起无数的高层城市建筑，各类集实用性与美观性一体的市政、商业工程诸如电线杆、路灯杆、大桥斜拉钢索、广告牌立柱等，它们通常5~30米，有的甚至高达百米，壁面多采用油漆、电镀、玻璃钢结构等，但是同时也产生了许许多多的问题，比如由于电杆或线杆常年裸露在大气中，长年累月

2、会形成灰尘层，缩短它们的使用寿命，需要定期进行维护工作。这是就存在着许多高空作业诸如：各种杆状城市建筑的油漆、喷涂料、检查、维护等工作主要由人工和大型设备来完成，但它们都集中表现出效率低、劳动强度大、耗能高等问题。随着机器人技术的出现和发展以及人们自我安全保护意思的增强，迫切希望能用机器人代替人工进行这些高空危险作业，从而把人从危险、恶劣、繁重的劳动环境中解脱出来。因此研制出一套高效可靠的爬杆机器人以替代人工进行高空作业将是很有意义的，必具有良好的经济效益和社会效益。2.国内外发展状况2.1爬杆机器人的分类爬杆机器人的种类多种多样。按仿生学角度来分爬杆机器人可分为：螳

3、螂式爬行机器人、蜘蛛式爬行机器人、蛇形机器人、足蠖式爬行机器人等。按驱动方式来分可分为：气动爬行机器人、电动爬行机器人和液压驱动爬行机器人等。按行走方式可分为：轮式、履带式、蠕动式、多足式等。按工作空间来分可分为：管道爬行机器人、壁面爬行机器人、球面爬行机器人、陆地移动爬行机器人、水下机器人、空间机器人等。按功能用途来分可分为：焊弧爬行机器人、检测爬行机器人、清洗爬行机器人、提升爬行机器人、巡线爬行机器人等。43根据不同的驱动方式和功能等可以设计不同结构和用途的爬行机器人，如气动爬行机器人，电磁吸附多足式爬行机器人、电驱动壁面焊弧爬行机器人等。2.2国内外爬杆机器人发

4、展现状爬杆机器人是机器人大家族的一员，爬杆机器人因为需要克服重力的作用而可靠地依附于爬升表面上并自主移动，完成特定条件下的作业，区别于平面移动机器人，故爬杆机器人是机器人领域的一个重要研究分支，从运动方式上来表征的一种机器人，形式是多种多样的。爬杆机器人与一般地面移动机构的最明显不同是需克服重力的作用而可靠地依附于爬升表面上并自主移动，完成特定条件下的作业。目前，国内外提出的一些依附于杆体表面的自动爬行机构主要有电动机械式爬杆机器人、电动液压式爬杆机器人和气动蠕行式爬杆机器人等。（1）气动蠕动式爬杆机器人上海交通大学机器人研究所研制的气动蠕动式爬杆机器人，如图1所示，

5、可在各种斜度的斜拉桥缆索上爬行，能完成斜拉锁的检测、清洗、喷涂油漆等工作。图1气动蠕动式爬杆机器人气动蠕动式爬缆机器人运动中至少保证上下两组夹紧爪中有一组夹紧于缆索上。爬杆机构向上爬升时,首先下体夹紧爪夹紧于缆索上,上体夹紧爪松开,驱动气缸活塞杆伸出,上体向上运动；然后上体夹紧爪夹紧,下体夹紧爪松开,驱动气缸活塞杆缩回,下体向上运动；重复以上运动，机器人实现不断向上爬行。改变气缸动作顺序,爬杆机构则可以完成下降功能。对于气动蠕动式爬缆机器人，其上升和下降运动由气压控制，需要气源和气动控制系统，设备成本较高。（2）摩擦轮式爬杆机器人国防科技大学设计的摩擦轮式爬杆机器人如

6、图2所示。机器人框架上下边43框上沿圆周均匀安装三套主动爬行机构，相互夹角120等间距布置，构成两个各包含三套主动爬行机构且上下平行的驱动截面，使牵引力分散产生，增强行走时的自定心功能，有利于稳定检测。1-缆索；2-主动爬行机构；3-机器人框架图2摩擦轮式爬杆机器人此类爬杆机器人都是以电动机带动滚轮压紧杆体，依靠此摩擦力带动整个机器人沿杆体上升和下降。如果工作阻力和重力大于摩擦力就不能安全运作，且机器人总体机构较复杂。（3）钢球自锁式爬杆机器人吉林大学机械学院基于钢球自锁装置设计的爬杆机器人如图3所示。图3钢球自锁式爬杆机器人构造及爬行步态该机器人结构简单，主体部分仅

7、为曲柄连杆和钢球自锁装置，曲柄每转一圈机器人整体向上爬行一次，重复状态1至5就可以实现机器人不断向上爬行。缺点是钢球自锁机构束缚机器人只能向一个方向爬行，影响了实用性。43（4）气动爬杆机器人浙江大学陈俊龙教授设计的气动爬杆机器人，如图4所示。图4气动爬杆机器人其结构是:在上部（10）和底部（1）上，各装有一对套在直杆上的爪子（机器人可在地面上方便地作水平移动，使两爪轻套在杆子上），每对爪子由固定爪和活动爪组成，固定爪（13）和（15）分别固定安装在上部（10）和底部（1）上，而球头活塞杆（7）的球头则安装在上部（10）上。当上夹气缸（11）松开，下