新轮式爬缆机器人的设计与实验[外文翻译].doc

新轮式爬缆机器人的设计与实验
摘要---这篇论文上提出了一种新的轮式爬缆机器人，它能沿着斜拉桥那垂直的圆柱形电缆向上攀爬。这篇论文中设计的机器人由两个等距的模型组成，它们由连接线相连组成一个六角形的身体从而扣在电缆上。另一个改善是那重新设计的电路，它被用来限制爬缆机器人沿着电缆向下滑期间的下降速度。为了电力出问题时能安全着陆，当爬缆机器人向下滑时一个有着滑动器曲柄机构的气动闸板被用来平衡重力。根据现阶段的设计，担负着3.5kg，那个机器人可以爬上一根直径65mm到205mm的电缆。它的降落控制系统已经在实验上实验过，一个单独的数学模型也被分析过了。一些在真正电缆上进行过的爬行实验显示了这个建议机器人的能力。
索引词---斜张桥、攀登机器人、滑动器曲柄机构、气动闸板
I.介绍
攀爬机器人在工业和危险环境下有多种多样的用途：对高烟囱的检查，对核电站垂直和倾斜电缆的检查，对高电压输电塔电线的检查，所有这些都是它用途的典型实例。此外，还有一些新的其他的重任要这种机器人解决，例如，到一座斜拉桥上去检查缆绳。
缆绳是一座斜拉桥承重的重要组成部分。在美国，一些斜拉桥显示出缆绳损害的主要原因是由风引起的拉索振动和拉索的腐蚀。它已经引起美国公众的关心，一系列的检查和保密监听项目已经开始。所以，设计者不但要用传统移动式遥控装置设计它的运动方法，而且要粘住缆绳。这里已经有几种粘着方法：
（1）通过电磁体或永久磁铁的磁性机构爬上含铁的表面 [4]。
（2）采用负压吸附技术粘在墙壁上[5] [6]。
（3）安装在建筑物横梁，栏杆，管道上的抓爪或机械臂机构。
按照粘着方式，攀爬机器人可以区分为三个主要分类：