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爬壁机器人的力学分析与实验

吴善强  陈晓东  李满天  孙立宁  
【摘要】:运用键图理论建立了爬壁机器人负压吸附动力学过程模型,并对其进行了仿真及实验分析。针对爬壁机器人的特点,对负压吸附系统的技术要求进行了详细分析,设计了高效率负压吸附系统。在对负压吸附系统进行合理的假设和流体力学分析的基础上,运用键图理论针对不同物理域具有参数等效的特点,把负压吸附流体系统参数等效为机械动力学中的力、位移、刚度和阻尼;负压吸附动力学模型等效为一阶的机械系统,建立了键图模型,应用20sim软件进行仿真。仿真结果显示,爬壁机器人负压吸附过程在负压形成过程中是一阶响应过程,系统响应时间为1.5 s。最后进行了试验测试,测试结果证明了所建立模型的正确性。

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