仪器仪表学报

作者：王学军，张 帆

单位：王学军,1. 昆明理工大学机电工程学院，2. 云南省先进装备智能制造技术重点实验室，3. 云南省先进装备智能维护工程研究中心,,张 帆,1. 昆明理工大学机电工程学院，2. 云南省先进装备智能制造技术重点实验室，3. 云南省先进装备智能维护工程研究中心,

关键词：攀爬机器人;柔性吸附材料;刚柔耦合动力学;振动特性

基金：国家自然科学基金（52165013,51565021）、国家重点研发计划（2017YFC1702503）项目资助

为了提升攀爬机器人壁面运动稳定性从而提高其工程应用能力。针对攀爬机器人壁面运动过程的振动与动力学耦合特性问题,本文设计制作了一种含柔性吸附材料的攀爬机器人。基于刚柔耦合原理,获得刚性体与柔性体运动学递推关系,利用拉格朗日原理建立攀爬机器人动力学方程。推导得到反应动力学耦合程度的数学模型。通过仿真分析得到运行相同位移情况下,通过调整加减速时间比例使得机器人振幅下降35%,分析得到一定范围内攀爬机器人刚性质量与吸附材料弹性模量增加通过降低动力学耦合程度降低攀爬机器人振动响应。通过样机实验测量了攀爬机器人负载能力与不同运动阶段真空度与流量的稳定性。研究为攀爬机器人的驱动控制策略与工程应用奠定基础。

来源：2022年第8期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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