● 摘要
为了减小吸附装置、实现爬壁机器人的小型化，提出一种蠕虫型结构的爬壁机器人。通过对自然界中蛇和尺蠖蠕动方式的分析，抽象出该机器人的机构模型，并根据该模型及控制特点运用模块化的思想进行机器人机械模块与控制模块的设计。同时讨论了爬壁机器人常用的吸附方式并指出目前吸附方式存在的缺点，研究了吸盘挤压方式的吸附特点，并确定该机器爬壁蠕虫采用被动吸附方式。利用模块化机械结构的不同组合方式，可以连接成不同形式的机器人。根据自然界中蠕虫的两种蠕动前进方式规划出多种步态进行机器人地面爬行与爬壁实验。通过实验总结出机器人地面爬行与竖直壁面爬行的不同特点，并以此提出被动吸附机器人能够爬壁的三个基本条件。利用这三个基本条件进行该机器人连接方式的最优判定。实验与理论研究表明，尺蠖连接方式最适合于壁面爬行，并根据尺蠖结构衍生出双尺蠖连接结构。实验表明，尺蠖结构与双尺蠖结构及其对应步态能够适应竖直壁面的爬行。