1. 1. 毕业设计(论文)的内容、要求、设计方案、规划等
爬壁机器人已经被研究多年,有真空吸附、磁吸附等。但是,到目前为止,基本停留在研究阶段,还没有一个可靠的成品。爬壁机器人又有着重要的应用价值,因此,研究爬壁机器人很有意义。港口大型起重机械长期在恶逆环境下大负荷工作,容易出现表面锈蚀、疲劳裂纹、断裂、连接松动、变形等现象。目前,基本依赖人工对起重机进行缺陷检测。不仅劳动强度大,而且存在安全危险。
对于港口大型起重机械,如各类装卸桥,金属结构的比重大约占到整机重量的80%-90%。相关统计结果表明,大量的港口起重机事故是由于金属结构失效引起的。而金属结构长期在潮湿的露天环境,非常容易出现表面锈蚀、裂纹等缺陷,从而引起起重机械的承载能力下降,进而导致坍塌、倾覆事故。根据国家质检总局统计,截止2014年底起重机械数量已达到226.26万台。2014年度共发生62起起重机械事故,共造成98人死亡,约占整个特种设备事故死亡人数的34.75%。港口大型起重机械,例如装卸桥、岸边集装箱起重机(岸桥),其高度可达到几十米,且存在悬臂架。因此,对港口大型起重机械金属结构进行检查或检测需要高空作业,不仅检查比较困难,且危险性也非常高。
为了解决爬壁机器人的吸附可靠性、爬行的机动性等问题,需要有创新的想法。指导教师前期开展了预研,本次毕业设计将做具体探索。研究内容包括:吸附方式比较、分析、选择及具体实现方式;相应的机械机构设计;轮式与履带结构分析与设计;基于单片机的电磁铁控制与机器人控制等。模型机器人的外形尺寸大概为200*300毫米,总重量控制在3千克之内,工作时遥控距离不小于100米。开展软硬件设计,安装及调试。按照要求撰写设计说明书一份。通过本次毕业设计,学生将在单片机应用、电子技术、传感器技术及机器人技术等方面获得锻炼。
2. 参考文献(不低于12篇)
1.杨艳云.磁吸附爬壁机器人的软件控制系统研究[D].北京理工大学.2011年.
2.张强强.可变磁力永磁轮式爬壁机器人的研究[D].太原理工大学.2013年.
3.塔月月.轮式爬壁机器人磁吸附性能及磁力控制研究[D]东北石油大学.2012年.
