风电塔筒爬壁机器人吸附结构优化设计及试验研究

为适应风电塔筒外壁作业需要，设计了一种可自适应曲面的永磁吸附履带式爬壁机器人，并对吸附结构进行了优化。首先建立了爬壁机器人在壁面的吸附力学模型，分析了爬壁机器人永磁吸附单元所需要的最小吸附力；其次设计了永磁吸附单元的基本结构及履带上永磁吸附单元的排列方式，通过有限元软件分析了不同设计参数对永磁吸附单元吸附力和磁质比的影响，并基于响应面模型，通过多目标优化分析得到了设计参数的最优值；最后通过永磁吸附单元和整机试验验证了吸附结构优化结果的可靠性及爬壁机器人负载稳定性。