I爬壁機(jī)器人發(fā)展研究的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述爬壁機(jī)器人是機(jī)器人研究的重要部分，因?yàn)樗鼈兛梢造`活地攀爬垂直和傾斜的墻壁，在建筑物和容器內(nèi)移動(dòng)，并攜帶工具來(lái)執(zhí)行特定的任務(wù)。爬壁機(jī)器人操作比較特殊，系統(tǒng)復(fù)雜，它結(jié)合了物理學(xué)、工程學(xué)、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)科學(xué)、傳感器技術(shù)和通信技術(shù)的基本原理。爬壁機(jī)器人大大擴(kuò)展了機(jī)器人領(lǐng)域研究范圍，有重要且前景良好的研究?jī)r(jià)值。因此，它自問(wèn)世以來(lái)吸引了許多國(guó)家的關(guān)注。它作為人類的好幫手，被用于各種人類無(wú)法干預(yù)的惡劣環(huán)境中，例如核工業(yè)和石化工業(yè)的檢查機(jī)器人；清潔和維護(hù)大型容器內(nèi)壁和外壁的機(jī)器人；在建筑業(yè)中噴涂高大外墻和清潔玻璃墻的機(jī)器人等。爬壁機(jī)器人正在各種工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。本文提出的儲(chǔ)罐檢測(cè)爬壁機(jī)器人主要應(yīng)用于企業(yè)大型壓力容器罐內(nèi)的焊縫質(zhì)量檢測(cè)上。國(guó)家質(zhì)檢總局中就有該設(shè)計(jì)項(xiàng)目，機(jī)器人在罐內(nèi)自由行動(dòng)，裝載檢測(cè)設(shè)備，完成焊縫檢測(cè)任務(wù)。機(jī)器人采用PLC作為控制器，完成控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)可以訓(xùn)練我們綜合運(yùn)用所學(xué)的大學(xué)課程知識(shí)，如電工電子、PLC技術(shù)、微型電子技術(shù)、C語(yǔ)言與程序設(shè)計(jì)、傳感檢測(cè)、計(jì)算機(jī)控制、軟件編程等，對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐運(yùn)用，從而解決實(shí)際的系統(tǒng)控制問(wèn)題，是實(shí)踐與理論的良好結(jié)合。本次設(shè)計(jì)對(duì)于提高大型壓力容器焊縫檢測(cè)效率，完成大型壓力容器罐內(nèi)的焊縫檢測(cè)，提高工廠的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)水準(zhǔn)，降低安全事故的發(fā)生，降低檢測(cè)成本具有工程實(shí)際意義。隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能逐漸取代了手工勞動(dòng)，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)今的主要研究領(lǐng)域之一。從上個(gè)世紀(jì)到現(xiàn)在，對(duì)機(jī)器人爬壁的研究有很長(zhǎng)的歷史。日本西亮教授開(kāi)發(fā)的第一代真空吸附爬壁機(jī)器人，如圖1.1所示，利用風(fēng)扇吸力側(cè)的真空效應(yīng)產(chǎn)生吸附力，將機(jī)器人吸附在壁面上，并利用履帶機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的垂直吸附運(yùn)動(dòng)。此后，各種類型的爬壁機(jī)器人被應(yīng)用于許多工業(yè)領(lǐng)域，爬壁機(jī)器人的最大特點(diǎn)是有很強(qiáng)的墻壁爬行能力并在各種類型的墻壁上自由行走。國(guó)內(nèi)外許多專家和研究人員都在研究不同工作環(huán)境，不同吸附方式的爬壁機(jī)器人，以開(kāi)發(fā)具有安全、1-引擎1-引擎2-皮帶傳動(dòng)3-履帶馬達(dá)罩4-密閉裝置5-驅(qū)動(dòng)馬達(dá)6-履帶7-風(fēng)機(jī)8-染料桶圖1.1第一臺(tái)爬壁機(jī)器人圖1.3機(jī)械抓持爬壁機(jī)器人圖1.2足式爬壁圖1.3機(jī)械抓持爬壁機(jī)器人圖1.2足式爬壁機(jī)器人美國(guó)的OzgurUnver等人開(kāi)發(fā)的黏性爬壁機(jī)器人可以在光滑和粗糙的墻壁上進(jìn)行相對(duì)快速、連續(xù)、無(wú)振動(dòng)的吸附運(yùn)動(dòng)，如圖1.4所示。它是一種輕型爬壁機(jī)器人，可以在光滑表面上穿越0°到360°的斜坡。這種爬墻機(jī)器人還能夠跨越高度不超過(guò)16毫米的障礙物，負(fù)載達(dá)300克。如圖1.5所示，這種機(jī)器人由以色列的AvishaiSintov等人開(kāi)發(fā)，可以自主地攀爬垂直的粗糙表面，使用四條腿配置成一個(gè)四自由度系統(tǒng)，前面連接著爪子，使其可以獨(dú)立地在墻上移動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是它不需要壁虎尾巴圖1.5仿生吸附式爬壁機(jī)器人圖1.4黏性吸附式爬壁機(jī)器人圖1.5仿生吸附式爬壁機(jī)器人圖1.4黏性吸附式爬壁機(jī)器人1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀在早些年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所在國(guó)家863計(jì)劃的支持下，成功研制了五種具有兩個(gè)磁性和真空吸附系列的爬壁機(jī)器人。圖1.6顯示了中國(guó)開(kāi)發(fā)的第一個(gè)遠(yuǎn)程控制的墻體檢測(cè)機(jī)器人。它使用真空吸附和完全可移動(dòng)的輪子來(lái)檢測(cè)放射性廢料容器壁上的焊接缺陷。CLR-I，開(kāi)發(fā)于1994年，是一個(gè)用于清潔大型建筑物墻壁的爬壁機(jī)器人，其機(jī)制允許它在同一地點(diǎn)自由改變方向。緊接著開(kāi)發(fā)的CLR-II采用了兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，一個(gè)雙輪同軸差動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)協(xié)調(diào)兩個(gè)輪子的速度控制，使機(jī)器人在任何方向移動(dòng)。圖1.7顯示了1997年開(kāi)發(fā)的水冷壁清洗和檢查機(jī)器人，它配備了一個(gè)與罐壁的圓形彎曲表面相適應(yīng)的圓形固體磁性吸附單元，以提高吸附性能和工作效率。圖1.7水圖1.7水冷壁檢測(cè)機(jī)器人圖1.6單吸盤負(fù)壓吸附爬壁機(jī)器人 參考文獻(xiàn)[1]聞靖.罐壁爬行機(jī)器人本體設(shè)計(jì)及其特性研究[D].上海交通大學(xué),2011.[2]呂川.基于PLC的全向移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].合肥工業(yè)大學(xué),2015.[3]陳寧.基于TCP/IP協(xié)議的PLC遠(yuǎn)程無(wú)線通訊系統(tǒng)研究[D].河北科技大學(xué),2019.[4]王新海.基于四輪驅(qū)動(dòng)永磁吸附爬壁機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究[D].南昌大學(xué),2018.[5]張小松.輪式懸磁吸附爬壁機(jī)器人研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2012.[6]付宜利,李志海.爬壁機(jī)器人的研究進(jìn)展[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2008(04):1-5.[7]孫玲.除銹爬壁機(jī)器人壁面行走控制技術(shù)研究[D].大連海事大學(xué),2015.[8]汪興潮.船舶除銹爬壁機(jī)器人技術(shù)研究[D].華南理工大學(xué),2016.[9]方毅.永磁吸附爬壁機(jī)器人設(shè)計(jì)及性能分析[D].武漢科技大學(xué),2015.[10]倪健康.爬壁機(jī)器人設(shè)計(jì)及其吸附裝置優(yōu)化[D].大連海事大學(xué),2013.[11]滕迪.負(fù)壓爬壁機(jī)器人及其控制技術(shù)研究[D].北京理工大學(xué),2016.[12]鞠忠金.4SRRR足式爬壁機(jī)器人設(shè)計(jì)與分析[D].燕山大學(xué),2020.[13]朱光輝.新型爬壁機(jī)器人的研制[D].重慶大學(xué),2016.[14]陳卓.PLC與上位計(jì)算機(jī)通訊監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D].重慶大學(xué),2004.[15]田宇.PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)輸機(jī)械電氣控制系統(tǒng)[D].武漢理工大學(xué),2002.[16]JianZhu,DongSun,Shiu‐KitTso.ApplicationofaServiceClimbingRobotwithMotionPlanningandVisualSensing[J].JournalofRoboticSystems,2003,20(4).[17]GuoyingGu,JiangZou,RuikeZhao,XuanheZhao,XiangyangZhu.Softwall-climbingrobots[J].ScienceRobotics,2018,3(25).[18]SchmidtDaniel,BernsKarsten.Climbingrobotsformaintenanceandinspectionsofverticalstructures—Asurveyofdesignaspectsandtechnologies[J].RoboticsandAutonomousSystems,2013,61(12).[