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机械传动2026年第02期:离相封闭母线爬壁巡检机器人设计与壁面运动分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵晓亮;吴明晖;杨晨;吴珂科;周志峰;

单位:上海工程技术大学机械与汽车工程学院;上海发电设备成套设计研究院有限责任公司核能技术中心;

摘要:【目的】针对离相封闭母线(Isolated Phase Bus, IPB)人工巡检空间狭窄、效率低且存在安全风险的问题,设计一款可替代人工的爬壁巡检机器人,满足IPB内部转向、圆周运动、水平-垂直管段过渡及越障等运动需求。【方法】首先,采用履带式移动轮组与弹性顶压机构组合方案,实现爬壁功能并建立三维模型,适配IPB复杂内壁环境;其次,对机器人垂直爬壁及转向状态进行受力分析,确定稳定运动的压力临界值;然后,通过Adams软件开展动力学仿真,验证压力参数的合理性;最后,搭建IPB试验平台,制作样机并完成各项运动性能验证。【结果】受力分析与仿真结果表明,弹性顶压机构单侧弹簧弹力在112~266 N时可保障稳定运动;样机试验证实,机器人能顺利通过波纹管段(波距136 mm)、完成水平至垂直管段过渡,适配270~315 mm间隙的IPB管道,实现全方位巡检,验证了设计的有效性。研究可为IPB自动化巡检设计提供参考。

关键词:离相封闭母线;;弹性顶压机构;;爬壁;;受力分析;;仿真