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机械科学与技术2026年第01期:一种汽包焊缝检测爬壁机器人的设计及分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:马育祺;伍剑波;石跃界;颜荣;刘磊;向天乐;

单位:四川大学机械工程学院;自贡华西能源工业有限公司;

摘要:面向大型锅炉汽包焊缝自动化检测需求,提出了一种可灵活转向的爬壁机器人。首先,针对汽包外壁面的横、纵焊缝扫查需求设计了可灵活转向的底盘结构和分段扭压的探头耦合结构,并用AnsysEM软件对Halbach磁轮的关键参数进行仿真分析,确定合适的参数使磁轮满足吸附要求。其次,分析了机器人在扫查过程中的动态性能,并设计PID算法补偿姿态角和速度的波动。最后,根据模型制造出爬壁机器人本体,并在Q235钢平面进行平面扫查和跨焊缝扫查实验。实验结果表明,所提出的爬壁机器人可以完成TOFD扫查动作并在引入PID算法后能稳定跨越焊缝,满足大锅炉汽包焊缝检测需求。

关键词:汽包焊缝检测;;爬壁机器人;;动态分析

基金资助:国家市场监督管理总局科技计划(2022MK153);; 四川省市场监督管理局科技计划(SCSJZ2023001);; 四川大学-自贡市校地科技合作专项(2021CDZG-4)