船体表面作业机器人设计及运动特性

针对传统履带式壁面作业机器人在船体表面爬行过程中灵活度不高、变向相对困难的问题,设计一款基于永磁吸附的轮-履全向式壁面作业机器人,该机器人可有效减少运动过程中转向带来的能量损耗。为满足机器人常见失稳状态下的稳定吸附及带负载要求,对机器人进行静力学分析及运动状态分析,得到其在船体表面行走的安全吸附力。利用Ansoft Maxwell软件分析吸附单元结构参数对吸附力的影响规律,获得最佳区间设计参数。通过仿真与搭建试验样机,对机器人的吸附性能和运动性能进行验证。结果表明,该机器人在稳定吸附的同时能够完成不转向移动。