项目成果汇报ppt.pdfVIP

项目成果汇报ppt

项目成果汇报ppt

篇一：

项目成果总结项目成果简介

1、项目应用背景爬壁机器人是极限机器人的一个分支，主要在

壁面或顶部进行移动作业。由于现代社会中，有许多场合必须采取良

好的安全防护措施才能实施作业，如：

原子能发电站中强发射线下的作业，海底石油勘探等深水作业，

灾害时的消防救援作业等，这些工作对于国民经济发展的重要性与日

俱增。而爬壁机器人作为其中的主要开发项目得到了蓬勃的发展。目

前，国内外已经有相当数量的爬壁机器人投入现场作业，主要应用于

以下几个方面：

核工业对核废液贮管进行视觉检查、测厚及焊缝探伤等；?

石化工业对圆形大罐或球形罐的内外壁面进行检查或喷砂除锈、喷

漆防腐等；?建筑行业用于喷涂巨型壁面，安装瓷砖并对瓷砖、玻

璃壁面进行清洗等；?消防部门用于传递救援物资、进行救援工作

等；?造船行业用于喷涂船体或轮船内壁等；?电力行业对电站

锅炉水冷壁管壁厚度的测量等。

1.1单吸盘真空吸附式爬壁机器人发展状况单吸盘爬壁机器人都

是通过一真空吸盘和壁面形成一个真空室。这种形式的爬壁机器人可

实现小型化、轻量化、结构简单、控制简单。但要求壁面有一定平滑

度，越障能力低，不适合在复杂壁面上爬行，当遇到较大沟槽和凸凹

面时，吸盘负压难以维持。下面介绍各国单吸盘真空吸附式爬壁机器

人的发展状况：

1966年，日本大阪府立大学工学部的西亮讲师成功制作了利用

风扇进气侧低压作用作为吸附力的垂直移动机器人的原理样机，并与

1975年制作了以实用化为目标的第二号样机，采用单吸盘结构，这

是世界上最早出现的爬壁机器人。1978年，日本化工机械技术服务

株氏社研制开发了两种壁面移动机器人：

PC型核电站壁面除污机器人和PD型核电站壁面除污机器人。两

种机器人均为单吸盘结构，由抽气泵产生负压。此后，又在这两种机

器人的基础上开发出一种“ALKER”的爬壁机器人。“ALKER”有行走

能力，它由上下两个行走滚子和左右两个传动带驱动行走，真空室由

滚子和皮带自然围成，通过左右滚轮和皮带的速度差实现转向。但当

壁面上有裂缝时，真空难以维持。1982年，日本东京消防厅的消防

科学研究所研制出一种消防急救用爬壁机器人，用于将旧救护绳等物

质搬运到失火的高层楼房，解救被困人员。机器人整个本体作为一个

真空吸盘，负压有抽气泵工作产生；内部有两排行走履带，通过履带

的速度差实现转向；操纵是在地面上由操纵盒遥控实现的。1990年，

俄国机械科学研究所研制成功一种用于清洗作业的单吸盘爬壁机器

人，该机器人采用单吸盘结构，吸盘内有移动机构、清洗作业装置以

及控制单元。真空由直接与真空室相连的螺旋风扇形成，真空室四

周有密封性良好的弹性材质，工作时最大真空压力为0.007Mpa，两

对独立驱动的车轮实现机器人在壁面的移动和转向机能，在机器人本

体上装有用来控制、调节真空吸盘真空度的真空传感器。1994年，

哈尔滨工业大学机器人研究所研究出一种单吸盘机构的全方位遥控

检查爬壁机器人，其特点在于将全方位车轮应用于爬壁机器人的行走

系统中，解决了壁面移动机器人移向困难和定位精度差的等难题；并

且吸附方式采用两个抽风机来实现真空吸附。此后，在上述爬壁机器

人的基础上，又研制出用于对瓷砖壁面进行清洗作业的爬壁机器人系

统。1998年，东京工业大学机械与航空工程系研究出一种称为VM

的新式吸盘。1999年，哈尔滨工业大学机器人研究所又研制出适用

于玻璃幕墙清洗的爬壁机器人。201X-201X年，美国Ultrastrip公

司开发了一种单吸盘吸附式喷漆机器人。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，机器人本体上装有喷头，

实现对船体、墙面等壁面进行喷漆作业。

1.2多吸盘真空吸附式爬壁机器人发展状况由于单吸盘结构对

壁面的适应能力比较差，很多研究设计都尝试采用了多个真空吸盘，

通过不断的尝试和探索，多吸盘结构得到了较快的发展。下面介绍各

国研究多吸盘真空吸附式爬壁机器人的研究成果：

1984年，东京煤气公司与日立制作所联合开发出一种球形煤气

罐检查机器人，是最早的多吸盘爬壁机器人。它是一种多足2脚、框

架移动式步行爬壁机器人，内外两个框架上各装有8只吸盘；上有驱

动装置，可驱动两框架相