履带式爬壁机器人力学分析及磁吸附结构优化设计

为了解决履带式爬壁机器人吸附性与机动性存在矛盾的问题，设计了一种履带行走与永磁轮吸附相结合的爬壁机器人。为防止机器人在工作壁面上发生滑移和倾覆的失稳状况，对机器人进行静力学分析，得到机器人安全吸附在壁面时永磁轮应满足的最小磁吸附力。对永磁轮进行结构参数设计，并应用COMSOL仿真软件对永磁轮进行磁场分析和结构优化。研究结果表明，优化前永磁轮的吸附力可使机器人在壁面安全吸附；优化后永磁轮的吸附力增大，质量显著减小，吸附效率提高了16.87%。