多面立方设计及分析

陆伟 缪卓佑

0.设计背景

目前随着科技的发展，各种机器人已经层出不穷。针对各应用特点，开发爬壁机器人时应该根据爬壁机器人将要适用的环境条件选择合适的吸附和运动方式，近年来爬壁机器人在各方面领域的应用越来越广泛，传统的壁面机器人在壁面适应性、功耗、噪音等方面已经无法满足新形势下的应用要求，因而迫切需要一款新型的攀爬机器人。

攀爬机器人的吸附方式有许多种，不同的吸附方式存在各自的优缺点，各自适应于不同的应用环境。如磁吸附方式，结构简洁，吸附力大，不受壁面粗糙度的影响，但是只能应用到导磁材料的壁面;负压吸附不受壁面材质限制，但是却对壁面粗糙度要求较高，壁面凹凸不平很容易使壁面吸附失效，吸附力也相对较弱，运动噪音大，等等。

1.设计方案

吸附机构在抽气的时候，气体顺着下面的小板往风扇上走，让下面的小板跟风扇的距离调到一个合理的位置，让那个位置时候气体抽进来的流速是最大的，那气体进来的时候会压在小板上，这样就多了一個压力，我们可以在再小板上做上镂空的花纹减少面积，这样负压吸附的时候作用面是这个小板底面，继续增大压力。上图是第一次设计时所采用的叶轮。

下图为最终设计采用的叶轮以及电机。

下图为上述提到的增大压力的小板地面，并做了镂空减小面积。

起到吸附作用的电机的选择以及计算过程如下：

2吸附设计