《爬壁機(jī)器人研究現(xiàn)狀調(diào)查》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《爬壁機(jī)器人研究現(xiàn)狀調(diào)查（6頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、- 教育精選爬壁檢測移動(dòng)機(jī)器人研究現(xiàn)狀調(diào)查1 研究的背景及其意義隨著社會(huì)不斷進(jìn)步和科技不斷發(fā)展，摩天大樓已成為現(xiàn)代都市不可缺少的重要組成部分。人們?cè)谙硎芨邩谴髲B帶來的好處的同時(shí)也不得不面臨由此而帶來的諸多難題，如高層建筑物立面的施工建設(shè)質(zhì)量，維護(hù)以及安全監(jiān)測等問題。傳統(tǒng)方法只有通過靠搭腳手架或采用吊籃等人工目測方法進(jìn)行檢測，檢測精度低，檢測過程十分危險(xiǎn)，效率不高且成本較高， 因此越來越多的研究人員將研究重點(diǎn)集中到建筑爬壁檢測機(jī)器人的研究開發(fā)上。爬壁機(jī)器人作為一種能夠用于極限作業(yè)的特種機(jī)器人，可以替代人類在高空垂直立面位置作業(yè)?，F(xiàn)在爬壁機(jī)器人已經(jīng)在多個(gè)行業(yè)尤其是建筑行業(yè)，消防，核工業(yè)，石油化工業(yè)

2、和制造業(yè)等得到了極為廣泛的應(yīng)用。爬壁檢測機(jī)器人是在爬壁機(jī)器人的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究開發(fā)的，是爬壁機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用中的主演衍生產(chǎn)物之一。爬壁檢測機(jī)器人將極大提高建筑物檢測水平，提高工人在危險(xiǎn)環(huán)境下作業(yè)的安全性，降低高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，提高勞動(dòng)工作的效率并帶來一定的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。2 爬壁機(jī)器人的分類現(xiàn)有的爬壁機(jī)器人主要根據(jù)吸附功能和移動(dòng)功能進(jìn)行分類：可編輯（ 1） .根據(jù)吸附方式進(jìn)行分類爬壁機(jī)器人主要可以分為真空吸附式，磁吸附式和推力吸附式三種。真空吸附是通過真空泵使吸盤內(nèi)腔產(chǎn)生負(fù)壓，通過負(fù)壓使機(jī)器人緊緊貼在立面上，優(yōu)點(diǎn)是不受壁面材料限制，容易控制，適應(yīng)范圍廣；缺點(diǎn)是如果建筑立面不夠光滑或存在凹凸時(shí)，容易

3、使吸盤漏氣造成機(jī)器人吸附能力降低。磁吸附式首先要保證建筑立面是導(dǎo)磁材料，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單吸附能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)比較粗糙的建筑立面，而且不會(huì)出現(xiàn)真空漏氣現(xiàn)象；缺點(diǎn)是只能用于導(dǎo)磁壁面而且斷電失穩(wěn)。推力吸附采用螺旋槳或涵道風(fēng)扇產(chǎn)生的推力使機(jī)器人貼附在立面上。優(yōu)點(diǎn)是吸附力大小容易控制，越過障礙物的能力比較強(qiáng)；缺點(diǎn)是穩(wěn)定性較差不易保持精度。（ 2）根據(jù)移動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類爬壁機(jī)器人主要可以分為車輪式，腳足式，履帶式，軌道式等類型。車輪式機(jī)器人通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪移動(dòng)，優(yōu)點(diǎn)是控制簡單靈活，速度較快，但要求壁面必須平坦，而且車輪式機(jī)器人的避障能力差。履帶式機(jī)器人優(yōu)點(diǎn)是接觸面積大，對(duì)各種建筑立面的適應(yīng)能力強(qiáng)；缺點(diǎn)是靈活性

4、較差不易轉(zhuǎn)彎。腳足式通過多個(gè)腳反復(fù)吸附與脫落進(jìn)行移動(dòng)，越障能力和負(fù)載能力強(qiáng)，但移動(dòng)速度慢，控制難度大。軌道式機(jī)器人控制簡單，可靠性強(qiáng)，但是靈活性較差。3 爬壁式機(jī)器人的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀（ 1 ） 爬壁式機(jī)器人的國外研究現(xiàn)狀國際上，日本是研究開發(fā)爬壁機(jī)器人較早且技術(shù)領(lǐng)先的國家之一。1966年，日本西亮講師研制出世界上第一臺(tái)垂直壁面移動(dòng)機(jī)器人的原理樣機(jī)；1975年研制成功一種單吸盤吸附結(jié)構(gòu)的壁面爬行機(jī)器人；1984年，日本成功設(shè)計(jì)了一種足式磁吸附壁面移動(dòng)機(jī)器人；到20世紀(jì) 80年代末期，爬壁機(jī)器人已經(jīng)開始在生產(chǎn)中得到實(shí)際運(yùn)用；1990年之后，日本相繼成功設(shè)計(jì)了各種爬壁移動(dòng)機(jī)器人。在爬壁機(jī)器人方面，美

5、國也是開展較早的國家之一。1990年，卡耐基梅隆大學(xué)開發(fā)了一種壁面移動(dòng)機(jī)器人，并且在機(jī)器人身上首次運(yùn)用是十字構(gòu)架型結(jié)構(gòu)；近年來，美國斯坦福大學(xué)研制成功了一種具有粘性腳足的壁虎狀機(jī)器人“粘人”，運(yùn)用了仿生學(xué)原理，為將來爬壁機(jī)器人在太空運(yùn)用提供了可能性；后來，美國又設(shè)計(jì)研制了一種名為C-Bot 的壁面爬行機(jī)器人，用于建筑物狀況的檢測；2008年，美國設(shè)計(jì)開發(fā)了 Capuchin,它為機(jī)器人將 來在火星探索提供了良好的保證。隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的國家加入機(jī)器人的研制開發(fā)中。（ 2）爬壁機(jī)器人的國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)爬壁機(jī)器人相對(duì)與國外而言，開展時(shí)間較晚，不過技術(shù)進(jìn)步也很快。20 世紀(jì) 90

6、年代初，哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所成功設(shè)計(jì)研制了我國第一臺(tái)爬壁機(jī)器人，用于檢測放射性廢液儲(chǔ)存罐;1994年，該所成功研制了CLR-II 型壁面清洗爬壁機(jī)器人；1997年，該所研制出了一種用于電站鍋爐停爐檢修的履帶式磁吸附壁面移動(dòng)機(jī)器人；2000年，該所成功開發(fā)了“藍(lán)色超人”壁面清洗機(jī)器人并投入使用； 成為國內(nèi)首個(gè)正式投入生產(chǎn)使用的壁面清洗機(jī)器人；2007年，該所成功設(shè)計(jì)研制了一種專門用于反恐領(lǐng)域的爬壁機(jī)器人。從 1996 年起， 北京航空航天大學(xué)成功研制了壁虎系列爬壁機(jī)器人；1998年，該校又成功開發(fā)了一種名為“藍(lán)天潔寶”的新型擦窗機(jī)器人； 2002年，該所又設(shè)計(jì)開發(fā)生產(chǎn)了“藍(lán)天潔士”玻璃幕墻清洗機(jī)器人。爬壁機(jī)器人未來展望隨著電子技術(shù)發(fā)展，未來爬壁移動(dòng)機(jī)器人的控制系統(tǒng)將呈現(xiàn)集成度高，控制精確靈活，智能化程度高的特點(diǎn)； 機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)將隨著新能源的發(fā)展和新型傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)而發(fā)生改變：質(zhì)量變輕，負(fù)載能力加強(qiáng)，移動(dòng)速度加快； 新型材料的運(yùn)用將改變爬壁移動(dòng)機(jī)器人的吸附方式；新型傳感器則可能使機(jī)器人的智能程度提高等。伴隨爬壁機(jī)器人自身改變的可能還有爬壁移動(dòng)機(jī)器人用途的改變，未來的高智能的爬壁機(jī)器人可能用于高樓大橋救助企圖跳樓輕生者，船體，建筑物，空間站等的自我檢測修復(fù)，進(jìn)入核電站進(jìn)行檢修救援等，可以想象， 將來的爬壁移動(dòng)機(jī)器人會(huì)成為名副趨勢的“蜘蛛俠”！