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作者：曹红波;龙俊良;谢东虎;
单位：上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂;哈尔滨工业大学(威海)机器人研究所;
摘要：蒸汽轮机叶片长期在高温高压的环境中运行，容易产生裂纹或其他失效形式，因此需要定时检修。传统的叶片检修方法需要对整个汽轮机组进行拆卸后再检修，整个过程时间长、维修成本高，且在拆卸过程中可能造成零件损坏。采用微小型机器人进入叶片中进行无损检测可避免机组拆卸过程，而在整个机器人系统中，稳定、可靠的吸附方式是关键。文中基于磁路分析设计并制造了一种适用于超薄软体机器人的毫米级电磁脚，并通过参数优化使其利用小尺寸(12 mm×10 mm×8 mm)产生大的吸附力(线圈电压12 V时可产生1 600 gf的吸附力),适于汽轮机叶片及转轴表面吸附及脱附。文中对电磁吸附脚进行了力学分析，得到了机器人在壁面上不产生颠覆和滑移的最小吸附力。基于Ansoft Maxwell对电磁脚进行了有限元仿真，优化其结构参数，使其满足机器人最小吸附力条件。最后，通过实验验证了该电磁脚产生的磁力，以及线圈电压和气隙高度对磁力的影响。研究结果对研发适应狭小障碍环境、吸附状态可切换的微小型机器人吸附脚具有一定的借鉴意义。
关键词：汽轮机;;电磁吸附;;微小型机器人;;爬壁机器人
基金资助：校企合作项目(上汽(技)2020-064);; 国家自然科学基金资助项目(52375012)
