基于RecurDyn的4旋翼摆臂式清洗机器人设计

芦红利， 闫 娟

(上海工程技术大学 机械与汽车工程学院， 上海 201600)

爬壁机器人作为极限作业机器人中的一个重要结构分支，在桥梁检测、高楼建筑的外墙清洗等领域具有广阔的应用前景[1]。工作中，爬壁机器人在安全吸附的情况下，实现快速、平稳地移动，而且要对凸起、凹坑和交叉面等复杂的壁面情况做出即时、有效的应对，也是当今爬壁机器人研究领域的热点之一[2-3]。

国内外关于爬壁机器人如何进行高效越障和吸附做了长期的研究[4-5]，杨春等[6]针对如何越过壁面障碍物，设计了串联式轮足复合式爬壁机器人，通过机器人的2足交替抬起实现对障碍物的跨越，但该机器人越障效率低，越障控制复杂；董寒等[7]研制的十字框架爬壁机器人，通过固定在框架上的真空吸盘交替吸附壁面进行移动，其运动缓慢且无法跨过较高的障碍；冯伟博等[8]研究了仿尺蠖爬壁机器人，该机器人具备越障能力，但因为双足跨越式的越障方式，越障和移动速度较慢。采用吸盘方式的BPIPED式关节机器人，可以完成空间内的移动和越障，但吸盘负载能力有限，无法提供稳定的作业平台；潘雷等[9]提出依靠真空泵产生负压完成吸附的功能，但是当吸附壁面环境复杂，壁面凹凸不平时，吸附的稳定性大大下降；陈月强[10]设计的磁吸附履带式攀爬机器人，可以实现吸附和移动功能，但是由于磁吸附使用环境限制，在越障方面的能力较差。

针对目前爬壁机器人在越障方……