一种新型负压式爬壁机器人吸附特性分析

摘要

针对负压吸附式爬壁机器人内部流场复杂、精准建模困难导致的吸附性能优化难题，提出一种基于流量守恒思维的流场建模方法。根据爬壁机器人负压吸附系统结构特点，融合热力学定律和N-S方程，以空气流量为关联要素，构建了吸附系统流场数学模型。利用该模型提取了吸附性能的关键影响因素：密封圈宽度、泄漏缝隙高度、离心泵功率，通过改变吸附系统空气流量来改变有效吸附力。仿真与样机试验表明，所构建的模型能够正确反映吸附性能的变化规律，可以为负压吸附式爬壁机器人结构及吸附性能优化提供依据。根据爬壁机器人运动特点提出了吸附性能优化策略：增大额定吸附力自重比的同时减小有效吸附力自重比。

关键词

爬壁机器人 / 负压吸附 / 流场模型 / 流量分析