《鋼結(jié)構(gòu)探測(cè)攀行機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【開(kāi)題報(bào)告】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《鋼結(jié)構(gòu)探測(cè)攀行機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【開(kāi)題報(bào)告】（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

學(xué) 本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )開(kāi)題報(bào)告 論 文 題 目： 學(xué) 院： 專(zhuān) 業(yè) 、班 級(jí)： 學(xué) 生 姓 名： 指導(dǎo)教師（職稱(chēng)）： 20**年 03 月 18 日填 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告要求 開(kāi)題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的有效保證。為 了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。 一、選題依據(jù) 計(jì)）題目及研究領(lǐng)域； 計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值； 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路）； 計(jì)）預(yù)期取得的成果。 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。 四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述 學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過(guò) 分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開(kāi)題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順，較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。 五、其他要求 計(jì)）工作開(kāi)始后的前四周內(nèi)完成； 重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯； 則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師； 求打印 并裝訂成冊(cè)（部分專(zhuān)業(yè)可根據(jù)需要手寫(xiě)在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。 一、選題依據(jù) 1. 論文（設(shè)計(jì)）題目 . 研究領(lǐng)域 本題目運(yùn)用所學(xué)的材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)電控制等知識(shí)，參考文獻(xiàn)資料進(jìn)行探測(cè)攀行機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，用來(lái)替代人類(lèi)進(jìn)行危險(xiǎn)領(lǐng)域的攀行探測(cè)作業(yè)。 3. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 大型鋼結(jié)構(gòu)如 電力鐵塔、 橋梁 、 船舶中的板梁結(jié)構(gòu)的探傷，檢查，油漆，清掃等工作往往是高空危險(xiǎn)作業(yè)，適合由機(jī)器人來(lái)完成，以實(shí)現(xiàn)高效，安全自動(dòng)化生產(chǎn) 。 4．目前研究的概 況和發(fā)展趨勢(shì) 爬壁機(jī)器人是移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)重要分支 ,可在垂直壁面上靈活移動(dòng) ,代替人工在極限條件下完成多種作業(yè)任務(wù) ,是當(dāng)前機(jī)器人領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。它把地面移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)與吸附技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái) ,可在垂直壁面上附著爬行 ,并能攜帶工具完成一定的作業(yè)任務(wù) ,大大擴(kuò)展了機(jī)器人的應(yīng)用范圍。 自從 1966 年日本大阪府立大學(xué)工學(xué)部的成功研制出第一個(gè)垂直壁面移動(dòng)機(jī)器人樣機(jī) 以來(lái)爬壁機(jī)器人領(lǐng)域取得了豐碩的成果得到了長(zhǎng)足的發(fā)展如： 1975 年西亮教授又采用單吸盤(pán)結(jié)構(gòu)制作出以實(shí)用化為目標(biāo)的第二代爬壁機(jī)器人樣機(jī)。 1990 年以來(lái) ,西班牙馬 德里 學(xué)工業(yè)自動(dòng)化研究所研制出一種 6 足式爬壁機(jī)器人 。 1997 年俄羅斯莫斯科機(jī)械力學(xué)研究所研制出的用于大型壁面和窗戶(hù)清洗作業(yè)的爬壁機(jī)器人也采用單吸盤(pán)結(jié)構(gòu)。自1988 年以來(lái) ,在國(guó)家 “863”高技術(shù)計(jì)劃的支持下 ,哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所先后研制成功了采用磁吸附和真空吸附兩個(gè)系列的 5 種型號(hào)壁面爬行機(jī)器人。 1995 年研制成功的金屬管防腐用磁吸附爬壁機(jī)器人 , 1997 年研制的水冷壁清洗、檢測(cè)爬壁機(jī)器人 ,呈圓弧形永磁吸附塊與罐壁圓弧相吻合 ,提高了吸附力 ,也提高了作業(yè)的效率 等。 這些豐碩的研究成果 ,在一些領(lǐng)域得到 了實(shí)際應(yīng)用 ,取得了良好的社會(huì)效益。仿生學(xué)、微機(jī)電一體化、新型驅(qū)動(dòng)器、高分子材料等新技術(shù)、新理論的應(yīng)用極大地推動(dòng)了爬壁機(jī)器人的發(fā)展 ,使其功能越來(lái)越強(qiáng)大。爬壁機(jī)器人的研究正向著采用新型吸附方式、多功能化、小型化、無(wú)纜化、智能化、可重構(gòu)化等方向發(fā)展。 當(dāng)前 ， 國(guó)內(nèi)外都非常重視 攀行檢測(cè) 機(jī)器人的研制 ，主要是因?yàn)樗兄鴱V泛的用途 ， 特別是它可以在一些危險(xiǎn)環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)。 攀行檢測(cè) 機(jī)器人是一種新型特種機(jī)器人 ， 能在危險(xiǎn)工作狀態(tài)下代替人工作業(yè) ， 因此具有廣闊的應(yīng)用前景。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1 重點(diǎn)解決的問(wèn)題 結(jié)合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有 爬壁機(jī)器人 的機(jī)構(gòu)，通過(guò)所學(xué)知識(shí)初步設(shè)計(jì)針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)探測(cè)攀行用的機(jī)器人的機(jī)械機(jī)構(gòu)。 2 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面 附機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 閱現(xiàn)有吸附機(jī)構(gòu)的種類(lèi) 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)探測(cè)攀行用的吸附機(jī)構(gòu)選擇 步設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)探測(cè)攀行用的吸附機(jī)構(gòu) 定吸附機(jī)構(gòu)的主要參數(shù) 動(dòng)機(jī)構(gòu) 的設(shè)計(jì) 閱現(xiàn)有移動(dòng)機(jī)構(gòu)的種類(lèi) 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)探測(cè)攀行用的移動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇 步設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)探測(cè)攀行用的移動(dòng)機(jī)構(gòu) 定移動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要參數(shù) 測(cè)裝置的設(shè) 計(jì) 閱現(xiàn)有探測(cè)裝置的種類(lèi) 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)探測(cè)攀行用機(jī)器人的探測(cè)裝置選擇 步設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)探測(cè)攀行用的探測(cè)裝置 定探測(cè)裝置的主要參數(shù) 結(jié)構(gòu)探測(cè)攀行用的機(jī)器人的總體設(shè)計(jì) 論及參考文獻(xiàn) 計(jì)）預(yù)期取得的成果 通過(guò)學(xué)習(xí)相關(guān)書(shū)籍和文獻(xiàn)制定 鋼結(jié)構(gòu)探測(cè)攀行用機(jī)器人 總體方案，并且完善 鋼結(jié)構(gòu)探測(cè)攀行用機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ， 最終完成 鋼結(jié)構(gòu)探測(cè)攀行用機(jī)器人的總體 裝配圖、部分零件圖以及詳細(xì)的 鋼結(jié)構(gòu)探測(cè)攀行用機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)。 三、論文（設(shè)）工作安排 術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)） 查閱相關(guān)資料結(jié)合學(xué)過(guò)的機(jī)器人方面的知識(shí)，聯(lián)系已有的知識(shí)發(fā)揮自我的創(chuàng)新意識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 1~4 周： 明確畢業(yè)設(shè)計(jì)主要任務(wù)和相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，期刊，學(xué)位論文等查閱相關(guān)資料 完成開(kāi)題報(bào)告。 5~7 周： 進(jìn)行初步的方案設(shè)計(jì)選定。 8~12 周： 確定最終方案并進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 13~14 周：撰寫(xiě)畢業(yè)論文，外文翻譯。 15~16 周：準(zhǔn)備和參加答辯。 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1] 徐澤亮 馬培蓀 永磁吸附履帶式爬壁機(jī)器人轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)靈活性分析 [J] 《上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)》 I 2003 年 [2] 田蘭圖 J],2004,(5). [3] 桂仲成 陳強(qiáng) 孫振國(guó) 多體柔性永磁吸附爬壁機(jī)器人 [J]《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》 6期 [4] 潘 煥煥，趙言正，王炎 測(cè)爬壁機(jī)器人的研制 [J]000， 11(4):372— 376. [5] 桂仲成 陳強(qiáng) 孫振國(guó) 張文增 劉康 爬壁機(jī)器人永磁吸附裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì) [J] 《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》 I 2006 年 11 期 . [6] 衣正堯 弓永軍 王祖溫 王興如 新型船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模與分析 [J] 《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》 15 期 [7] 衣正堯 弓永軍 王祖溫 王興如 張?jiān)雒? 用于搭載船舶除銹清洗器的大型爬壁機(jī)器人 [J] 《機(jī)器人》 4 期 [8] 楊化樹(shù) ,曲新峰 J]2004,(4). [9] 陳一民 J]自然科學(xué) 版 ) ， 1998， (5). [10] 佟仕忠，肖立，丁啟敏，吳俊生 J]2004,(8) [11]付宜利 ,李志海爬壁機(jī)器人的研究進(jìn)展機(jī)械設(shè)計(jì)第 25 卷第 4 期 [12] , 010 1 [13] , 008 8. [14] , 006 1. [15] , 004 0 [16] , 002 附：文獻(xiàn)綜述或報(bào)告 爬壁機(jī)器人是移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)重要分支 ,可在垂直壁面上靈活移動(dòng) ,代替人工在極限條件下完成多種作業(yè)任務(wù) ,是當(dāng)前機(jī)器人領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一 。它主 要應(yīng)用于核工業(yè)、石化工業(yè)、造船業(yè)、消防部門(mén)及偵查活動(dòng)等 ,如對(duì)高樓外壁面進(jìn)行清洗 ,對(duì)石化企業(yè)中的儲(chǔ)料罐外壁進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù) ,對(duì)大面積鋼板進(jìn)行噴漆 ,以及在高樓事故中進(jìn)行搶險(xiǎn)救災(zāi)等，并且取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，具有廣闊的發(fā)展前景。 經(jīng)過(guò) 30多年的發(fā)展 ,爬壁機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)涌現(xiàn)出一大批豐碩的成果 ,特別是 20世紀(jì) 90年代以來(lái) ,國(guó)內(nèi)外在爬壁機(jī)器人領(lǐng)域中的發(fā)展尤為迅速。近年來(lái) ,由于多種新技術(shù)的發(fā)展 ,爬壁機(jī)器人的許多技術(shù)難題得到解決 ,極大地推動(dòng)了爬壁機(jī)器人的發(fā)展。 在 我國(guó) 各高校機(jī)器人設(shè)計(jì)活動(dòng)也已經(jīng)很廣的開(kāi)展起來(lái)，這種氛圍 對(duì)我國(guó)機(jī)器人的研制開(kāi)發(fā)特別以及專(zhuān)業(yè)方面人才的培養(yǎng)是具有積極意義的。 1966 年日本的西亮教授首次研制成功壁面移動(dòng)機(jī)器人樣機(jī) ,并在大阪府立大學(xué)表演成功。這是一種依靠負(fù)壓吸附的爬壁機(jī)器人。隨后出現(xiàn)了各種類(lèi)型的爬壁機(jī)器人 ,到 80 年代末期已經(jīng)開(kāi)始在生產(chǎn)中應(yīng)用。日本在開(kāi)發(fā)爬壁機(jī)器人方面發(fā)展最為迅速 ,主要應(yīng)用在建筑行業(yè)與核工業(yè)。 如： 日本清水建設(shè)公司開(kāi)發(fā)了建筑行業(yè)用的外壁涂裝與貼瓷磚的機(jī)器人 ,他們研制的負(fù)壓吸附清洗玻璃面的爬壁機(jī)器人 ,曾為加拿大使館清洗。東京工業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)了無(wú)線遙控磁吸附爬壁機(jī)器 人。在日本通產(chǎn)省 "極限作業(yè)機(jī)器人 "國(guó)家研究計(jì)劃支持下 ,日暉株式會(huì)社開(kāi)發(fā)了用于核電站大罐的負(fù)壓吸附壁面檢查機(jī)器人 等 。 其他各國(guó)也加入到爬壁機(jī)器人研究的熱潮中如：美國(guó)西雅圖的 波音公司的資助下研制出一種真空吸附履帶式爬壁機(jī)器人“ 其兩條履帶上各裝有數(shù)個(gè)小吸附室 ,隨著履帶的移動(dòng) ,吸附室連續(xù)地形成真空腔而使得履帶貼緊壁面行走。美國(guó)制的采用 4 個(gè)“腿輪”的爬壁機(jī)器人樣機(jī)。與前兩種機(jī)器人相似 ,該機(jī)器人依靠 4 個(gè)“腿輪”上的仿生粘性材料來(lái)吸附 ,樣機(jī)不同的是這 4 個(gè)腿輪上腳掌的特殊分布更有利于機(jī)器人在壁面上穩(wěn)定爬行。該機(jī)器人質(zhì)量?jī)H有 87 g。 20 世紀(jì) 90 年代初 ,英國(guó)樸次茅斯工藝學(xué)校研制了一種多足行走式的爬壁機(jī)器人。采用模塊化設(shè)計(jì) ,機(jī)器人由兩個(gè)相似的模塊組成 ,每個(gè)模塊包括兩個(gè)機(jī)械腿和腿部控制器?？筛鶕?jù)任務(wù)需要來(lái)安裝不同數(shù)量的腿 ,可重構(gòu)能力強(qiáng)。機(jī)械腿采用仿生學(xué)機(jī)構(gòu) ,模擬大型動(dòng)物臂部肌肉的功能 ,為兩節(jié)式 ,包括上、下兩個(gè)桿和 3 個(gè)雙作用氣缸 ,具有 3 個(gè)自由度。穩(wěn)定性好 ,承載能力大 ,利于機(jī)器人的輕量化 ,并能跨越較大的障礙物。除腿端 部各有一真空吸盤(pán)外 ,機(jī)器人腹部設(shè)有吸盤(pán) , 使機(jī)器人具有較大的負(fù)載質(zhì)量比 ,可達(dá) 2∶ 1。 中國(guó)也于 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái)進(jìn)行類(lèi)似的研究 。 1988 年在國(guó)家“ 863”高技術(shù)計(jì)劃的支 持下 ,哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所先后研制成功了采用磁吸附和真空吸附兩個(gè)系列的 5 種型號(hào)壁面爬行機(jī)器人。研制成功的我國(guó)第一臺(tái)壁面爬行遙控檢測(cè)機(jī)器人 ,采用負(fù)壓吸附 ,全方位移動(dòng)輪 ,用于核廢液儲(chǔ)存罐罐壁焊縫缺陷檢測(cè)。 1994 年開(kāi)發(fā)的用于高樓壁面清洗作業(yè)的爬壁機(jī)器人 ,采用全方位移動(dòng)機(jī)構(gòu) ,機(jī)器人在原地就可以任意改變運(yùn) 動(dòng)方向。之后開(kāi)發(fā)的,采用兩輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)方式 ——— 同軸雙輪差速機(jī)構(gòu) , 通過(guò)對(duì)兩輪速度的協(xié)調(diào)控制實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的全方位移動(dòng) ,機(jī)器人本體和地面控制站之間采用電力線載波通訊方式。上述 3 款爬壁機(jī)器人均采用單吸盤(pán)結(jié)構(gòu) ,彈簧氣囊密封 ,保證了機(jī)器人具有較高爬行速度和可靠的附著能力。 1995 年研制成功的金屬管防腐用磁吸附爬壁機(jī)器人 ,采用永磁吸附結(jié)構(gòu) ,靠?jī)蓷l履帶的正反轉(zhuǎn)移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。該機(jī)器人可以為石化企業(yè)金屬儲(chǔ)料罐的外壁進(jìn)行噴漆、噴砂 ,以及攜帶自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)罐壁涂層厚度進(jìn)行檢測(cè)。 1997 年研制的水冷壁清檢測(cè)爬壁機(jī)器人 ,呈 圓弧形永磁吸附塊與罐壁圓弧相吻合 ,提高了吸附力 ,也提高了作業(yè)的效率。上海大學(xué)也較早開(kāi)展高樓壁面清洗作業(yè)機(jī)器人的研究 ,先后研制出垂直壁面爬壁機(jī)器人和球形壁面爬壁機(jī)器人。該球形壁面爬壁機(jī)器人采用多吸盤(pán)、負(fù)壓吸附、 6 足獨(dú)立驅(qū)動(dòng)腿足行走方式 ,可用于不同曲率半徑的球形外壁 1996 年以來(lái) ,北京航空航天大學(xué)先后研制成功 ,吊籃式擦窗機(jī)器人”和“藍(lán)天潔寶”等幕墻清洗機(jī)器人樣機(jī)。為全氣動(dòng)擦窗機(jī)器人 ;吊籃式清洗機(jī)器人 ,機(jī)器人依靠樓頂上的安全吊索牽引移動(dòng) ,利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù) 壓使機(jī)器人貼附在壁面上以國(guó)家大劇院橢球形頂棚清洗為應(yīng)用背景研制的適用于復(fù)雜曲面的自攀爬式機(jī)器人樣機(jī) ,由攀爬機(jī)構(gòu)、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、清機(jī)器人有許多相似之處 ,但由于其特殊的工作環(huán)境和任務(wù)要求 ,在理論和技術(shù)等方面又有一些特殊性。 4. 爬壁機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)： 附機(jī)構(gòu)：吸附機(jī)構(gòu)的作用是產(chǎn)生一個(gè)向上的力來(lái)平衡機(jī)器人的重力 ,使其保持在壁面上。目前 ,吸附方式主要有真空負(fù)壓吸附、磁吸附、螺旋槳推力及粘結(jié)劑等幾種方式。由于這些吸附方式各自都有局限性 ,所研制的爬壁機(jī)器人往往針對(duì)性較強(qiáng) ,只適用于某種特定任務(wù) ,較難通用化。機(jī)器人的 設(shè)計(jì)需要針對(duì)工作任務(wù)、環(huán)境 ,選取合適的吸附方式。近年來(lái) ,人們通過(guò)研究壁虎等爬行動(dòng)物腳掌的吸附機(jī)理 ,制作出高分子合成的粘性材料 ,這些材料利用分子與分子之間的范德華力 ,在很小的接觸面積上就可獲得巨大的吸附力 ,而且具有吸附力與表面材料特性無(wú)關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。但目前這些材料的使用壽命較短 , 使用一定次數(shù)之后就失去粘性 ,難以實(shí)用化 ,需要進(jìn)一步進(jìn)行研究。 動(dòng)機(jī)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)：移動(dòng)機(jī)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)爬壁機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有輪式、多足式、履帶式等 ,其中 ,輪式和足式使用較為廣泛 ,履帶式多用于磁吸附方式。越障能力是爬壁機(jī)器 人壁面適應(yīng)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。當(dāng)工作面上有凸起、溝槽時(shí) ,機(jī)器人要通過(guò)這些障礙物 ,就必須有足夠的越障能力。各種移動(dòng)機(jī)構(gòu)中 ,多足式機(jī)器人的越障能力較強(qiáng) ,其每個(gè)腿部都置有小吸盤(pán) ,當(dāng)遇到障礙物時(shí) ,可控制各個(gè)“腿” ,使小吸盤(pán)逐個(gè)跨過(guò)障礙物。壁面機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu)可以使機(jī)器人在可靠吸附的前提下能夠在壁面上靈活移動(dòng)。由于爬壁機(jī)器人工作于壁面的特殊性 ,移動(dòng)機(jī)構(gòu)常和吸附機(jī)構(gòu)存在耦合 ,這給機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制帶來(lái)了一些困難。如多吸盤(pán)足式爬壁機(jī)器人 ,腿末端各有一個(gè)吸盤(pán) ,每移動(dòng)一個(gè)腿需要完成“消除吸力 — 抬腿 — 邁腿 — 落腿 — 產(chǎn)生吸附力”一系 列動(dòng)作。在此過(guò)程中 ,機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作要和吸附機(jī)構(gòu)相互協(xié)調(diào) ,才能保證機(jī)器人在壁面上的靈活移動(dòng)。此外 ,也有移動(dòng)機(jī)構(gòu)與吸附機(jī)構(gòu)分離的 ,如單吸盤(pán)爬壁機(jī)器人 ,吸盤(pán)可持續(xù)吸附 ,驅(qū)動(dòng)輪連續(xù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的移動(dòng) ,運(yùn)動(dòng)控制較為簡(jiǎn)單。 源供應(yīng)及驅(qū)動(dòng)方式：能源供應(yīng)及驅(qū)動(dòng)方式能源供應(yīng)方式有通過(guò)電線管路為機(jī) 器人提供電、氣等能 源的方式 ,也有自帶電池、氣瓶等方式。驅(qū)動(dòng)方式主要有電機(jī)氣動(dòng)等幾種方式。爬壁機(jī)器人的設(shè)計(jì)盡量采用具有高功效質(zhì)量比的驅(qū)動(dòng)器和動(dòng)力源 ,特別是采用無(wú)線控制情況下。采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí) ,能源供應(yīng)主要有聚合物鋰電池、鎳氫電池、電化學(xué)電池和燃料電池。此外 ,由于內(nèi)燃機(jī)的能源 ——— 汽油、氫等燃料具有較高的能重比 ,先進(jìn)的微型內(nèi)燃機(jī)也可應(yīng)用于爬壁機(jī)器人。 全問(wèn)題：機(jī)器人在受到外界干擾、環(huán)境變化情況下 ,如何保證機(jī)器人安全附著于壁面而不至于墜落 ,或墜落后如何盡量減小機(jī)器人的損傷。過(guò)去所研制的高樓清洗爬壁機(jī)器人 , 大都采用由置于高 樓頂上的運(yùn)載小車(chē)、卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)和系在機(jī)器人上的鋼絲繩組成保險(xiǎn)系統(tǒng)。而對(duì)于一些其他用途的機(jī)器人 ,比如偵查用的小型爬壁機(jī)器人 ,其目標(biāo)并不確定 ,不能采用保險(xiǎn)繩的方式 ,因而需要研究新的防墜落方式?？梢钥紤]采用降落傘、小功率螺旋降落漿、快速撐起阻降板等 ,這些可能會(huì)成為未來(lái)爬壁機(jī)器人安全措施的發(fā)展方向。 驅(qū)動(dòng)、傳感、控制等硬軟件技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了爬壁機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展 ,實(shí)際應(yīng)用的需求也對(duì)爬壁機(jī)器人的發(fā)展提出了挑戰(zhàn) ,爬壁機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)歸結(jié)起來(lái)主要有以下幾方面。 (1)新型吸附技術(shù)的發(fā)展。吸附技術(shù)一 直是爬壁機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)瓶頸 ,它決定了機(jī)器人的應(yīng)用范圍。 (2)爬壁機(jī)器人的任務(wù)由單一化向多功能化方向發(fā)展。過(guò)去所研制的爬壁機(jī)器人大多用于清洗、噴涂、檢測(cè)等作業(yè) ,作業(yè)任務(wù)往往只局限于單一的任務(wù)。而目前人們則希望爬壁機(jī)器人能夠裝備多種工具 ,在不同的場(chǎng)合進(jìn)行工作。 (3)小型化、微型化是當(dāng)前爬壁機(jī)器人發(fā)展的趨勢(shì)。在滿(mǎn)足功能要求的前提下 ,體積小、質(zhì)量輕的機(jī)器人可較小能耗 ,具有較高靈活性 ,并且在某些特殊場(chǎng)合也需要機(jī)器人具有小的體積。 (4)由帶纜作業(yè)向無(wú)纜化方向發(fā)展。由于爬壁機(jī)器人的作業(yè)空間一般都較大 ,帶纜作業(yè)極大地限制 了機(jī)器人的作業(yè)空間 ,所以 ,為了提高機(jī)器人的靈活性和擴(kuò)大工作空間 ,無(wú)纜化成為現(xiàn)在和未來(lái)爬壁機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)。 (5)由簡(jiǎn)單遠(yuǎn)距離遙控向智能化方向發(fā)展。與人工智能相結(jié)合 ,使機(jī)器人在封閉環(huán)境中能夠具有一定的自主決策能力 , 完成任務(wù) ,并具有自我保護(hù)能力 ,是移動(dòng)機(jī)器人發(fā)展的重要方向 ,也是爬壁移動(dòng)機(jī)器人的重要發(fā)展方向。 (6)可重構(gòu)是機(jī)器人適應(yīng)能力的一項(xiàng)重要指標(biāo)。為了使機(jī)器人能夠應(yīng)用于不同場(chǎng)合 ,根據(jù)任務(wù)需求 ,在不需要重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)條件下 ,充分利用已有的機(jī)器人系統(tǒng) ,應(yīng)使機(jī)器人具有可重構(gòu)性 ,即具有模塊化結(jié)構(gòu)。根據(jù)任務(wù)需求 ,把需要 的模塊直接連接起來(lái)組成新的機(jī)器人。 6 結(jié)束語(yǔ) 綜上所述 ,經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展 ,爬壁機(jī)器人領(lǐng)域取得了豐碩的研究成果 ,并且在一些領(lǐng)域得到了實(shí)際應(yīng)用 ,取得了良好的社會(huì)效益。仿生學(xué)、微機(jī)電一體化、新型驅(qū)動(dòng)器、高分子材料等新技術(shù)、新理論的應(yīng)用極大地推動(dòng)了爬壁機(jī)器人的發(fā)展 ,使其功能越來(lái)越強(qiáng)大。爬壁機(jī)器人的研究正向著采用新型吸附方式、多功能化、小型化、無(wú)纜化、智能化、可重構(gòu)化等方向發(fā)展。在 21 世紀(jì)的今天隨著對(duì)生產(chǎn)力要求的不斷提高，爬壁機(jī)器人將會(huì)出現(xiàn)在越來(lái)越多的新領(lǐng)域中如反恐排爆、偵察救災(zāi)及空間作業(yè)等，具有無(wú)限的市場(chǎng)前景。也可 以這樣說(shuō) 21 世紀(jì)是機(jī)器人大爆炸的時(shí)代誰(shuí)先掌握這種技術(shù)誰(shuí)就把握住了時(shí)代的脈搏走在了世界的前端。而爬壁機(jī)器人作為 移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)重要分支 應(yīng)給予高度的重視。 審 核 意 見(jiàn) 指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)（對(duì)選題情況、研究?jī)?nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評(píng)閱） 簽字： 年 月 日 教研室主任意見(jiàn) 簽字： 年 月 日 學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見(jiàn) 簽字： 年 月 日 公章：