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作者：黄祥源;刘进福;吕志朋;徐林森;
单位：常州工业职业技术学院;河海大学机电工程学院;
摘要：针对风电铁磁吸附爬壁机器人机身过重而导致其负载能力有限的问题。这里设计了双模块磁吸附式爬壁机器人的原理样机并对运行稳定性以及运动学进行分析，基于拓扑优化算法以及迭代优化设计方法，通过Ansys Workbench软件开展机器人整机优化。对机器人关键零部件机身以及L型支架开展静力学分析，采用变密度拓扑优化方法确定部件的优化区域，合理去除对结构强度影响不大的冗余材料，再结合目标驱动尺寸优化方法确定结构的目标尺寸最优解。结果表明：机身前侧板质量减轻了37.3%，后侧板减轻了39.1%,L型支架减轻了31.66%，机器人的整体机身结构质量共减轻20.7%。在保证强度不变的基础上达到了一定的轻量化设计目的，最后采用铝镁合金材料制作了机器人的原理样机，并在多种壁面攀爬测试。
关键词：爬壁机器人;;结构设计;;拓扑优化;;尺寸优化
基金资助：江苏省自然科学基金(BK20220241);; 江苏省高等学校自然科学基金面上项目(21KJB460006)
