磁粉探伤爬壁机器人设计与研究

来源：机床与液压杂志2022年第11期北京时间：

作者：王吉岱，王晨宇，孙爱芹，王智伟，卢坤媛

单位：山东科技大学机械电子工程学院；山东科技大学机械电子工程学院；山东科技大学机械电子工程学院；山东科技大学机械电子工程学院；青岛黄海学院智能制造学院

摘要：针对目前钢制管道壁面检测工作主要依靠人工手持探伤设备进行检测的情况，设计四轮驱动磁粉探伤爬壁机器人。对机器人的两种危险状况进行静力学分析，得出永磁轮最小吸附力为250 N。建立永磁轮尺寸优化模型并将它导入有限元分析软件Ansoft Maxwell，优化得到永磁轮轭铁厚度为6 mm、半径为20 mm。对永磁轮进行磁场分析并研究轭铁厚度与半径变化对吸附力的影响；组装机器人样机进行实验。结果表明：所设计的机器人能够沿壁面稳定行走与转向，验证了机器人设计的合理性。

关键词：磁粉探伤;静力学分析;尺寸优化;磁场分析

基金资助：国家自然科学基金青年科学基金项目(51505260)