论文摘要：多功能小型负压爬壁机器人的研制

爬壁机器人能代替人类在危险环境中进行壁面作业，具有极其广泛的用途和很高的使用价值。现有的爬壁机器人有的功能强大但十分笨重，有的做到了小型化但功能简单。基于此，本文提出了一种多功能的小型的爬壁机器人，该机器人既能组成小型的单体爬壁机器人，具有较强的壁面适应能力和负载能力；又能组成小型双体爬壁机器人，完成面面转换、越障碍、越沟槽等复杂任务。主要研究内容如下：1、 在北航机器人所前两代小型单体负压爬壁机器人的基础上，采用简化机械结构和使用新材料等方法进行了重新设计，使单体机器人进一步小型化和轻型化。2、 基于新的单体机器人，设计了小型双体负压爬壁机器人。设计了连接机构，对机器人的运动规划、运动性能和安全性能进行了分析，还提出了一种新的保护措施。3、 设计了机器人的控制系统。采用了控制与驱动分开、控制部分集成化、驱动部分模块化的设计方法。既能组成单体机器人的控制系统又能组成双体机器人的控制系统。采用遥控控制，可随时通过遥控器选择手动或自动模式，以及选择自动运行方案。 4、 对所研制的单体机器人样机和双体机器人样机进行了实验，单体机器人性能有很大的改进，双体爬壁机器人实现了完成面面转换等复杂的动作的目标。验证了理论分析的正确性和机器人系统的可行性。