根据不同的斜拉桥及其拉索的特点,索面的情况是不一样的,具有不确定性,这就给机器人的爬升带来了不小的难题,机器人要在携带各种检测仪器和装置的同时,具备良好的爬升能力和运动性能,以此来适应拉索表面的状况(振动、高空风载、灰尘等)。因此综合来看,为了适应拉索的特殊环境以及检测作业的需要,移动机器人应在性能可靠、结构简单的基础上,满足重量轻、体积小、结构紧凑等特点,具体应满足以下几个方面:
(1)检测机器人行走设备能够沿着拉索平稳上升和下行,拉索外径范围:65-205mm,倾角21.9-87.9°。
(2)在表面光滑拉索上运行时,上行速度:>720m/hr;下行速度:>720m/hr;
(3)机构本体重量不大于10kg,负重不小于3kg,一次充电运行距离:2km以上;
(4)安全性:在电能不足、电气系统故障情况下,能自动匀速下行;
(5)通过样机试用,确定易损件。力求正常运行1000km以上,不更换易损件;
(6)电池更换方便,便于携带各种检测仪器和装置;
(7)机器人运动可靠性高,结构简单,控制方便,成本低。
根据上述要求,综合对比分析特种爬升机器人的各种运动方式。蠕动式和步行式爬升方式,在机构故障时很难自动返回地面;履带式爬升方式机构较为复杂,成本相对较高,故可得出轮式移动机器人对拉索环境具有更好的适应性,采用弹簧夹紧单轮驱动的爬升机构,更易于设计和开发拉索检测机器人本体结构。
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