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本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的鋼壁攀附壁面作業(yè)機(jī)器人，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與不足，提出了一種新型的輪式磁吸附作業(yè)機(jī)器人，該設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)在鋼制壁面檢測(cè)維護(hù)的在線自動(dòng)化監(jiān)測(cè)并進(jìn)行遠(yuǎn)程操作與控制，減輕在役設(shè)備維護(hù)檢測(cè)人工勞動(dòng)強(qiáng)度，降低人為因素造成的漏檢率。同時(shí)，還可以對(duì)其他類似特種設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)與維護(hù)。

1. 課題研究取得以下成果
（1）針對(duì)壁面作業(yè)機(jī)器人的工作環(huán)境以及功能目標(biāo)，提出了永磁輪式壁面作業(yè)機(jī)器人機(jī)械本體結(jié)構(gòu)的總體方案，并以總體方案為基礎(chǔ)，對(duì)本體結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，包括：主動(dòng)永磁輪、永磁輪磁力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及多功能夾持機(jī)械臂。
（2）對(duì)壁面作業(yè)機(jī)器人在壁面吸附狀態(tài)下進(jìn)行了受力分析，計(jì)算了其在滿負(fù)荷狀態(tài)下所需吸附力的最小值，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果，對(duì)主動(dòng)永磁輪所采用的永磁體的尺寸進(jìn)行了計(jì)算和選擇，保證了機(jī)器人的安全性。對(duì)主要構(gòu)件進(jìn)行了最大負(fù)載狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析，驗(yàn)證了主要構(gòu)件的最大變形量和最大應(yīng)力都在材料的安全范圍以內(nèi)。
（3）對(duì)壁面作業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)—永磁輪進(jìn)行了研究，建立了永磁輪的磁路模型，并以磁路模型為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了詳細(xì)的主動(dòng)永磁輪機(jī)構(gòu)。
（4）使用Solidworks軟件建立起了壁面作業(yè)機(jī)器人的虛擬樣機(jī)模型。
2 鋼壁攀附壁面作業(yè)機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)
（1）開環(huán)式磁吸附壁面行走驅(qū)動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在鋼制壁面安全穩(wěn)定行走。
（2）底盤采用柔性自適應(yīng)機(jī)構(gòu)，使機(jī)器人自主適應(yīng)不同曲率鋼制壁面，提高了機(jī)器人壁面行走的適應(yīng)性和靈活性。
（3）能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人進(jìn)行鋼制壁面除銹、檢測(cè)等表面維護(hù)作業(yè)的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，并能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果的遠(yuǎn)程處理。
（4）多功能作業(yè)機(jī)械手，可更換多種作業(yè)工具完成鋼制壁面表面維護(hù)任務(wù)，具有作業(yè)空間大、姿態(tài)調(diào)節(jié)靈活、負(fù)重大等特點(diǎn)。
總之，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)鋼壁攀附壁面作業(yè)機(jī)器人作為載體，能夠搭載不同任務(wù)設(shè)備的負(fù)載完成在鋼質(zhì)壁面上的工作，吸附穩(wěn)定，移動(dòng)靈活。
3.應(yīng)用前景
在今天，鐵制容器的應(yīng)用也越來越廣泛，而因?yàn)殇撹F壁面腐蝕、氧化等問題而引起的事故已不在少數(shù)，為避免此類事故在發(fā)生，雇傭人工進(jìn)行壁面維護(hù)不失為很好的解決方法。但是雇傭人工成本高，而且工作環(huán)境惡劣而且危險(xiǎn)。我們的鋼壁攀附壁面作業(yè)機(jī)器人若能應(yīng)用到實(shí)際的工作環(huán)境中，會(huì)大大減少壁面維護(hù)的成本，而且能保證工作人員的安全。作業(yè)機(jī)器人可以攜帶的工具的完成不同功能擴(kuò)展，在人工難以到達(dá)的地方進(jìn)行作業(yè)，當(dāng)然企業(yè)可根據(jù)實(shí)際工作需要改變本機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和大小，應(yīng)用前景十分廣闊。