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作者：刘进福;朱铮彦;龙杰;李栋;
单位：常州工业职业技术学院智能控制学院;浙江大学常州工业技术研究院;中国科学院合肥物质科学研究院;湖北大学物理与电子科学学院;
摘要：面向多种壁面的作业要求，基于尺蠖的生物学运动特征，提出了一种具有壁面过渡以及地面快速行走能力的多模式爬壁机器人。壁面爬行时，通过控制前后两足的交替运动，可在垂直壁面跨越高300mm的障碍，并能够实现水平面到竖直面的快速转换；地面行走时，通过控制左右两侧的驱动电机，机器人可实现直行、转弯等动作。首先设计了机器人的综合构型，对吸盘、爪刺等关键附着部件开展抓附力学行为分析；其次规划了机器人在壁面过渡、壁面爬行时的运动步态，得出机器人各个关节的广义驱动力数学模型。借助动力学仿真软件，求得机器人在壁面爬行、壁面过渡时的关节驱动力矩变化趋势；最后，采用碳纤维以及轻质航空铝等材料制作机器人原理样机，并在粗糙地面、石灰墙面测试样机过渡、攀爬性能，实验表明：机器人可在（0～90）°夹角壁面携带4kg负载快速过渡，并能够在垂直壁面持续稳定爬行。
关键词：尺蠖;;爬壁机器人;;过渡;;运动步态;;越障能力
基金资助：江苏省自然科学基金（BK20220241）;; 常州市重点研发计划项目（CJ20210040）;; 江苏省高校自然科学基金面上项目（21KJB460006）
