● 摘要
爬壁机器人是特种机器人中的一类，在壁面特种作业中有着广泛的应用。针对现有爬壁机器人吸附装置体积和功耗大，难以适应爬壁机器人模块化等缺点，本文提出一种基于振动吸附原理的蠕虫型爬壁机器人。并以国内外现有的爬壁机器人研究成果为基础，对爬壁机器人的吸附方式和移动方式进行了详细的调研和分析。本文首先对前期研究中的缺点和不足进行改进，从实验的基础上肯定了振动吸附方式对该爬壁蠕虫的适应性。对机器人的机械结构和控制单元进行了模块化、小型化的设计。并从仿生学的角度搭建机器人样机，规划机器人的运动步态，给出相应的控制算法。最后进行机器人的爬壁实验，得出结论。本文的重点之一是将振动吸附原理应用于爬壁机器人。根据振动吸附原理，选择了爬壁机器人的振动实现形式，进行了机械结构设计，解决了机器人研制过程中出现的各种问题，最终制出样机一台。对样机进行的实验证明了振动理论应用于爬壁机器人的可行性以及该理论广泛的应用前景。本文的另一重点是仿照自然界中蠕虫的运动方式给出了机器人的运动步态。按照所规划的各种步态进行机器人的综合实验，对实验中所遇到的问题进行分析，并提出解决办法。实验结果证明了爬壁蠕虫机器人对壁面的适应能力。