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中国工程机械学报2025年第03期:履带式水射流爬壁除锈机器人永磁吸附设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵飞;

单位:镇江市高等专科学校电气与信息学院;

摘要:为了解决船体表面人工除锈不便的问题,设计了履带式水射流爬壁除锈机器人,并进行了永磁吸附设计。首先,根据机器人总体结构和设计指标,求解机器人保证静态不失稳时的单块磁体吸附力要达到800 N;其次,利用Maxwell对磁体模型参数进行优化,确定5块厚度为15 mm的N-S正反磁路磁体成组时最大吸附力为3 163.8 N,5块厚度为15 mm的Halbach磁路磁体成组时最大吸附力为2 426.1 N,Halbach磁路的磁体吸附力可以满足壁面与磁体间距在5 mm以内时,吸附力大于800 N,而N-S正反磁路只能满足壁面与磁体间距在3 mm以内;最后,搭建机器人的功能样机,开展室内垂直爬壁和1∶1实船模型爬壁测试。研究结果表明:机器人功能样机满足设计指标要求,机器人是可以安全附壁的,为下一步工程样机研制奠定了基础。

关键词:除锈机器人;;水射流;;履带式;;永磁吸附;;Halbach磁路

基金资助:工信部高技术船舶科研资助项目(MC-202031-Z07);; 江苏省高职院校教师专业带头人高端研修资助项目(苏高职培函[2023]9号);; 镇江市社会发展指导性科技计划资助项目(FZ2023119);; 镇江市高等专科学校校级科研课题资助项目(GZZD202305)