面向换热管检测的抓握式管板攀爬机器人设计与实现

来源：机器人杂志2025年第1期北京时间：

作者：全鹏, 伍剑波, 颜荣, 沈川, 罗阳, 魏巍, 杨文辉, 李沛远

摘要：针对换热管多规格自动检测的需求，提出了一种全新的抓握式管板攀爬机器人GTCBot。首先，基于多规格大面积管板的地图特征和三趾啄木鸟的攀爬运动机理，设计出一种适应不同规格管板的自锁爬行脚机器人，并建立静力学模型开展受力分析，完成机器人运行中的载荷评估。为了提高换热管扫查效率，提出了笛卡儿坐标系和柱坐标系的混合定位扫查方法，构建运动学模型对机器人的工作空间开展分析及验证。为了保障控制系统稳定运行，采用FreeRTOS嵌入式实时操作系统对机器人运行中的各个任务进行调度协调。在此基础上，研制出抓握式管板攀爬机器人的物理原型样机，分别开展了室内实验和现场应用测试，测试结果证明机器人具有抓握自锁性、高机动性、高适应性。

关键词：换热管, 无损检测, 管板爬行机器人, 自锁爬行脚