-
西方国家很早就开启了爬壁机器人的研究，其中美国和日本处于这个行业的领导地位。例如，日本化工机械技术服务株式会社研制的“walker”爬壁机器人【3】，它由上下两个行走滚子和左右两个传动带驱动行走，通过左右滚轮和皮带的速度差实现转向。美国ultrastrip公司研制了一种单吸盘吸附式喷漆机器人【4】。该机器人利用中央吸盘吸附在壁面上，电机驱动车轮带动机器人运动，机器人本体上有喷头，实现对船体、墙面等壁面的喷漆作业。27682
- 上一篇：安卓软件平台文献综述和参考文献
- 下一篇：酒店管理系统文献综述及参考文献
国内在爬壁机器人方面的研究开始较晚。比如有哈尔滨工业大学机器人研究所的CLR系列爬壁机器人【5】，以及北京航空航天大学研制的清洁机器人【6】等。
爬壁机器人双足式越障机构综合及其系统结构
相对比较平整的光滑壁面，基于负压吸附原理的爬壁机器人已被成功地应用。虽然负压吸附技术已经得到了人们的认可，但目前所研制的爬壁机器人还不能满足实际军事需求。其主要原因，或是越障机构过于复杂，难于操作和适用，或是过于简单，无法克服复杂的凸起壁面结构。因此关键问题在于减少越障机构的运动关节和自由度，同时又具有一定高度和跨度的翻越能力，因此，轻便、灵活、高效的越障机构的研制是非常具有挑战性的工作【7】。论文网
从理论上讲，可重构爬壁机器人单体模块越小，重构链越长，其越障能力就越强，爬壁机器人可以通过自身的重构变形，使爬壁机器人的外形像蛇一样“拟合”所攀爬壁面，进而实现越障功能。然而令人遗憾的是，受硬件的限制，相对常见壁面障碍尺寸，爬壁机器人单体不可能制作得非常小，因而这种越障原理目前无法真正实现。【8】至于多足式越障机构，由于其自由度较多，控制复杂，可靠性低，移动速度慢，也不是爬壁侦察机器人最好的选择。
通过对大量墙壁障碍特征的分析，我们初步提出了几种越障方式，其中基于复合连杆双足式式越障机构是最新颖的一种，虽然从本质上讲，我们提出的越障机构是由两个串联的曲柄摇块机构再与一个曲柄摇块机构并联构成，但与传统开式运动链相比，上述越障机构所具有的四个输入都是直线运动，其中三个自由度输入运动确定了移动模块质心点的空间位置，剩下的一个运动输入确定爬壁机器人的姿态角。与其他类型越障机构相比，我们所提出的越障机构具有如下优点：
与其他墙壁越障机构相比，复合连杆双足式式越障机构自由度最少，因此控制最简单；
与串联式旋转运动链相比，复合连杆双足式式越障机构具有较高的系统刚度大，传动间隙小，容易获得较高的控制精度；
借助弹簧能量回收元件，复合连杆双足式式越障机构容易实现能量回收及再利用，因而可大大降低移动系统的最大装机功率，对系统的小型化有着一定的优势。
针对爬壁机器人越障能力而言，不但与越障机构是否合理有关，同时也与其控制系统密切相关。通过建立步态移动与越障模式库，从而实现爬壁机器人半自主远程控制。在大量调研和分析墙壁特征之后，根据爬壁机器人相对尺寸，把常见壁面结构分类，通过移动方式的学习与训练，形成较优化的移动越障模式库，以提高行驶速度。
参考文献
[1] Online Die Deutsche Normungs-Roadmap Industrie 4.0. [DB/OL][2013]. http://www.dke.de/Roadmap-Industrie40
[2] Rainer Drath, Alexander Horch. Industrie 4.0: Hit or Hype? [C]. IEEE JOURNALS & MAGAZINES, 2014,8(2):56-58
[3] John J.Craig， Introduction to Robotics: Mechanics and Control [M]. 机器人学导论 机械工业出版社, 2006: 216-244