磁力爬柱机器人磁吸附力分析与仿真研究

赵童, 王战中, 孙国翔

doi:10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20190121

石家庄铁道大学学报（自然科学版） ›› 2020, Vol. 33 ›› Issue (04) : 69 -74. DOI: 10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20190121

磁力爬柱机器人磁吸附力分析与仿真研究

赵童, 王战中, 孙国翔

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摘要

为解决磁力吸附爬柱机器人圆柱壁面安全吸附问题,将48块(2 cm×4 cm×1 cm)永磁铁分为9+10+10+10+9、8+9+14+9+8、4+10+20+10+4这3种布局方式,通过Ansoft软件对这3种布局方式每次在相同工作间隙下进行磁力分析,确定最佳布局方式与工作间隙。建立永磁铁块三维模型并考虑圆柱壁面的真实几何形状,完成磁铁块的弧形布局,磁铁块的布局弧形曲率与圆柱壁面曲率相等。充分考虑磁吸附力的方向垂直永磁铁的表面,采用对每块永磁铁分别建立相对坐标系的方法,完成66组仿真实验,并最终确定最佳布局方式为4+10+20+10+4型横排布局和理想工作间隙为2 mm,该结果可用于指导磁力吸附爬柱机器人的制作。