机床与液压

作者：赵全亮，刘震宇，章杰，苏婷婷，梁旭，狄杰建，何广平

单位：北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院

关键词：攀爬机器人;磁吸附;Halbach阵列;有限元分析;攀附机构

基金：国家重点研发计划项目课题(2019YFB1309603);北京市自然科学基金-北京市教委科技发展计划重点项目(KZ202010009015);北京市教委科研计划资助(KM202110009009);复杂系统管理与控制国家重点实验室开放课题(20210103)

针对传统磁吸附攀爬机器人攀附力较小、带载能力差的问题，研究高攀附力/自重比磁吸附履带式攀附机构的设计与制造方法。提出一种新型磁吸附履带结构设计方案，研制攀附机构样机并进行性能测试研究。基于ANSYS有限元分析，对比分析4种Halbach磁铁阵列单元的最佳组合模式，实现了轻量化设计的攀附机构，有效提高了磁铁阵列单元的吸附力与自重比。为了实现磁铁阵列在攀爬机器人系统中的应用，融合链条传动和同步带传动方式，设计一种履带式攀附机构，并将它用于磁吸附攀爬机器人系统，完成了垂直攀爬和倒置攀爬运动，最大吸附力/自重比可达2.54。

来源：2023年第9期

《机床与液压》期刊编辑部

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