● 摘要
本论文系统地介绍了小型负压爬壁机器人的设计方法，分析了影响机器人性能的关键因素，并提出了增强吸附稳定性及降低功耗的方法。从机械系统和控制系统两方面具体介绍了一种小型负压爬壁机器人的设计。 在总体设计中，对小型爬壁机器人的吸附方式及移动方式进行了比较选择，分析了造成机器人吸附失效的相关因素，提出增强吸附稳定性的措施，如减轻重量，降低重心等。然后从降低功耗的角度，重点分析了机器人压力配置的优化问题，提出了驱动轮压力系数 的最优取值范围与理论取值公式。 其次，具体介绍机器人的机械结构设计，包括移动平台和负压吸盘两部分。重点介绍了驱动电机的选择，底板与密封单元的设计，最后讨论了减重及利用可调连接结构调节 参数的方法。 然后，介绍机器人控制系统的设计。讨论了小型负压爬壁机器人控制的实现，提出了简易遥控模块和通用控制模块两种方案，并重点从硬件和软件两方面介绍了通用控制模块的设计。最后，介绍了一些在控制方面提高系统安全性的重要方法。 最后，进行了相关实验，总结出小型负压爬壁机器人设计的关键技术。