一种基于磁力吸附的焊缝打磨爬壁机器人设计

来源：机床与液压杂志2023年第3期北京时间：

作者：董家候，郑甲红，何凯，左启阳

单位：陕西科技大学机电工程学院;中国科学院深圳先进技术研究院；陕西科技大学机电工程学院；中国科学院深圳先进技术研究院；中国科学院深圳先进技术研究院

摘要：设计一种新型的船体爬壁机器人，用来对大型轮船侧壁的焊缝进行打磨，改变了依靠人力打磨作业的方式，不仅提高了工作效率，而且大大降低了安全事故的发生。该机器人包括行走机构、吸附机构和焊缝打磨执行机构。针对爬壁机器人在不同的极限工况下，建立静力学模型，分析爬壁机器人出现滑移失效、横向倾覆失效、纵向倾覆失效、脱离失效时的极限磁吸附力。使用Ansys Electronics Desktop-Maxwell对永磁体进行仿真和结构优化，使之满足所需的磁吸附力。搭建出样机后，对机器人进行性能测试、磁吸附力测试和焊缝打磨测试。结果表明：该机器人不仅焊缝打磨效果好，而且工作性能稳定。

关键词：爬壁机器人;磁吸附;焊缝打磨;磁力仿真

基金资助：NSFC-深圳机器人基础研究中心项目（U2013204）