基于SolidWorks的爬壁机器人设计与分析

作     者：戴开鹏 冯鲜 饶盛琳 Dai Kaipeng;Feng Xian;Rao Shenglin

作者机构：无锡太湖学院智能装备工程学院江苏无锡214064 

出 版 物：《机电工程技术》 (Mechanical & Electrical Engineering Technology)

年 卷 期：2023年第52卷第5期

页      面：71-76页

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：江苏省高等学校自然科学研究项目(18KJB460027) 江苏省大学生创新创业训练计划项目(202213571045Y) 

主　　题：爬壁机器人 吸附方式 万向摇杆 动力学分析 

摘      要：对爬壁机器人进行总体方案设计,确定了足式爬行方式、真空吸附方式、动力采用RDS3120舵机。完成了爬壁机器人的主体、机身、腿部以及足部等运动机构设计。爬行机器人腿部设计为3自由度,足部采用万向摇杆装置,外圈用压棒和弹簧组成压紧装置固定以避免吸盘失效。设计了爬壁机器人运动的相关方式及参数,完成了爬壁机器人腿部机构的运动学分析,求解足部的位姿、腿部在运动情况下的正解与逆解,为爬壁机器人运动方式提供了理论依据,确定了各项性能指标。完成了滑落与倾覆两种情况的静力学计算分析,确定了吸盘安全吸附的合理尺寸,吸附材料选用丁腈橡胶,保证了爬壁机器人的安全可靠。最后通过SolidWorks软件完成了爬壁机器人的三维建模与运动仿真以及主要零件的有限元分析。确认了所设计的爬壁机器人满足运动过程中的强度要求,设计合格。