爬壁机器人的行业报告 随着移动机器人的迅速发展,壁面爬行机器人得到了各界的高度重视,并在军事、工业以及民用等领域得到了广泛的应用。 (1 ) 建筑外墙面清洗机器人 现阶段高层建筑外墙面的清洁多采用人工高空清洗的方式,工人搭乘吊篮、升降平台或者用安全绳的方式进行清洗,这些方式存在工作效率低,尤其是对工人安全存在很大的隐患。而建筑外墙清洗机器人可以替代工人完成外墙清洗工作,其可以分为粗糙表面的外墙清洗机器人和玻璃表面外墙清洗机器人。 (2 ) 造船业应用的机器人 我国的船舶制造业在制造领域占有重要的地位,随着海洋运输、深海探测等迅速发展,对船舶制造技术提出了更高的要求,船舶的制造过程主要的加工工序有焊接、除锈、喷涂等操作,由于这些制造过程环境极其恶劣,比如在焊接过程中,工人需要在密闭的空间中承受近 6 0 ℃的高温,近年来国内外积极推动将爬壁机器人应用于船舶制造过程的焊接、涂装、除锈的制造领域。 (3 ) 管道爬壁机器人 管道在工业生产中发挥着很重要的作用,比如石油管道、天然气管道、化工行业应用的各种管道、建筑物内的通风管道、城市管网、工业大型锅炉的热交换管道等等。应用于管道的爬壁机器人通常有管内爬壁机器人和管外爬壁机器人,机器人通常完成的工作任务有焊接、检测。 (4 ) 罐体爬壁机器人 在工业生产中,罐体在石化、冶金等领域有广泛的应用,如液化石油气、天然气储罐,是由若干经过预先弯曲成球面的钢板通过焊接而成,存储过程中罐体受到较大的工作压力,一旦金属罐体产生泄露将造成重大的安全生产责任事故,因此对这些压力容器的外壁,严格规定了清理周期为 1 年,且其罐内壁检测检验的周期不超过 6 年,这些行业对于爬壁机器人的需求也极为迫切。 1 爬壁机器人的吸附方式 通常情况下,爬壁机器人需要在陡峭或者垂直的壁面上行走,甚至在大于 9 0°的壁面或者天花板上面行走。因此爬壁机器人首先需要解决的问题是克服重力的作用,实现机器人的攀爬动作。而爬壁机器人的攀爬多采用吸附的方式。 1 .1 磁吸附方式 磁吸附的方式多应用在攀爬的壁面是导磁体的场景,如造船行业的焊接爬壁机器人、除锈爬壁机器人和管道检测机器人。浙江大学的朱世强等利用带有永磁体的履带作为机器人的吸附力来源,研制了一种用于船舶壁面除锈的爬壁机器人,如图1 所示,该机器人具有吸附力大,负载能力强的优点。北京理工大学的杨艳云研究了一种永磁吸附的爬壁机...