王東輝 張仕海 胡子宇 李威徵

摘要：針對(duì)海上平臺(tái)人工除銹作業(yè)所存在的作業(yè)效率低、風(fēng)險(xiǎn)高、勞動(dòng)強(qiáng)度大等方面問題，設(shè)計(jì)了一種可代替人工作業(yè)的爬壁除銹機(jī)器人結(jié)構(gòu)。根據(jù)海上平臺(tái)實(shí)際工況，對(duì)機(jī)器人吸附方式及爬行方式分析后，確定了機(jī)器人爬行運(yùn)動(dòng)方案。以機(jī)器人爬行運(yùn)動(dòng)原理為依據(jù)，完成了機(jī)器人前后腿組機(jī)構(gòu)、作業(yè)臂機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3個(gè)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);為防止機(jī)器人出現(xiàn)失穩(wěn)情況，針對(duì)機(jī)器人實(shí)際作業(yè)工況進(jìn)行了3種常見失穩(wěn)狀態(tài)下的穩(wěn)定性分析，計(jì)算出機(jī)器人穩(wěn)定吸附于平臺(tái)壁面所需電磁吸附力參數(shù)，進(jìn)而得出了選用的電磁鐵吸力所能滿足的實(shí)際工況范圍。所研究設(shè)計(jì)的爬壁機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)緊湊、驅(qū)動(dòng)靈活、吸附可靠等特點(diǎn)，為海上平臺(tái)外壁面除銹作業(yè)提供了技術(shù)方案。

關(guān)鍵詞：海上平臺(tái);爬壁機(jī)器人;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);穩(wěn)定性分析

中圖分類號(hào)：TP242文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1009-9492（2021）11-0054-05

Structure Design of a Rust-removing Robot on the Outer Wall of Offshore Platform

Wang Donghui，Zhang Shihai，Hu Ziyu，Li Weizheng

（School of Mechanical Engineering， Tianjin University of Technology and Education， Tianjin 300222， China）

Abstract： Aiming at the problems of low efficiency， high risk， and high labor intensity in manual rust removal operations on offshore platforms， the structure of a wall climbing derusting robot which can replace manual operation was designed. The crawling motion scheme of the robot was determined based on the analysis of the adsorption and crawling modes of the robot in the actual working conditions of the offshore platform. Based on the principle of crawling motion of the robot， the structure design of the front and back legs of the robot， the working arm and the rotating drive mechanism were completed. In order to prevent the instability of the robot， the stability analysis of the robot under three common instability states was carried out according to the actual working conditions. The parameters of the electromagnetic adsorption force required for stable adsorption of the robot on the platform wall were calculated， and then the range of the actual working conditions which can be satisfied by the suction force of the selected electromagnet was obtained. The wall climbing robot has the characteristics of compact structure， flexible driving and reliable adsorption， which provides a technical scheme for the derusting operation of the outer wall of offshore platform. Key words： offshore platforms; wall-climbing robot; structure design; stability analysis

0 引言

受海洋環(huán)境的影響，移動(dòng)或固定平臺(tái)在工作現(xiàn)場不可避免地產(chǎn)生不同程度的內(nèi)外腐蝕，從而增加安全隱患。因此，海上平臺(tái)設(shè)施需要定期或不定期地進(jìn)行除銹和重新噴漆防腐作業(yè)。傳統(tǒng)的人工除銹方式存在作業(yè)效率低、風(fēng)險(xiǎn)高、勞動(dòng)強(qiáng)度大等方面的問題。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用的拓展，爬壁機(jī)器人已實(shí)現(xiàn)了對(duì)高層建筑壁面的檢測與擦洗，實(shí)現(xiàn)了對(duì)船舶外壁面除銹、噴漆與檢測，在一些應(yīng)用領(lǐng)域部分或全部代替了人工作業(yè)，但應(yīng)用于海上平臺(tái)壁面的打磨與噴涂尚處于研究實(shí)驗(yàn)階段，且在技術(shù)上存在較大的空缺。實(shí)現(xiàn)爬壁機(jī)器人對(duì)海上平臺(tái)外壁面打磨可以解決傳統(tǒng)的人工除銹方式所存在的安全隱患及效率低下問題。

爬壁機(jī)器人通常必須具備吸附和位移兩個(gè)基本功能[1]，確定機(jī)器人吸附方式及爬行方式是設(shè)計(jì)其運(yùn)動(dòng)方案的前提。目前爬壁機(jī)器人主流的吸附方式有磁吸附式、負(fù)壓吸附式、真空吸附式和仿生式等。而機(jī)器人爬行方式則是基于不同吸附元件的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的。本文針對(duì)爬壁機(jī)器人吸附及爬行方式對(duì)國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了研究。如Tache F等[2]研制的磁輪式爬壁機(jī)器人，磁輪同時(shí)作為吸附元件和移動(dòng)部件，具有結(jié)構(gòu)緊湊、驅(qū)動(dòng)靈活的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)曲面的適應(yīng)性強(qiáng)。但其缺點(diǎn)是受磁吸附元件與壁面的接觸面積限制，吸力較小。若磁輪在海上平臺(tái)局部不平整的壁面上移動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生顛簸，當(dāng)顛簸由磁輪傳遞至機(jī)器人各元器件時(shí)可能引發(fā)故障甚至整體跌落;Kunchanseo等[3]研制的負(fù)壓吸附式爬壁機(jī)器人，利用螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的壓力差實(shí)現(xiàn)吸附，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)三角履帶實(shí)現(xiàn)爬行，可應(yīng)用于多種材質(zhì)的壁面。但應(yīng)用于海上平臺(tái)的除銹機(jī)器人在其作業(yè)過程中會(huì)產(chǎn)生大量灰屑，負(fù)壓吸附系統(tǒng)吸入灰屑后將無法正常工作;ARGEGO 公司[4] 研制的真空吸附式爬壁機(jī)器人，利用真空吸盤進(jìn)行吸附，爬行移動(dòng)部件為履帶。這種真空吸附式爬壁機(jī)器人多應(yīng)用于光滑平整的壁面作業(yè)，當(dāng)氣動(dòng)吸盤吸附于海上平臺(tái)局部不平整的壁面時(shí)，這種極端情況下氣動(dòng)吸盤的局部漏氣會(huì)導(dǎo)致吸力大幅度損失，從而影響機(jī)器人的吸附可靠性。Boston Dynamics公司[5]的仿生式爬壁機(jī)器人擁有微毛結(jié)構(gòu)的仿生爪，能不依靠外力在粗糙表面爬壁，可應(yīng)用于一些特殊場合。但目前仿生式爬壁機(jī)器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜，吸附力有限，應(yīng)用于海上平臺(tái)進(jìn)行爬壁作業(yè)存在較大難度;Nguyen S T等[6]設(shè)計(jì)的履帶式磁吸附爬壁機(jī)器人，適用于不同的鋼結(jié)構(gòu)壁面進(jìn)行攀爬與檢測，吸附元件為電磁鐵，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)電磁履帶移動(dòng)。目前履帶式磁吸附爬壁機(jī)器人在導(dǎo)磁材料壁面的應(yīng)用較多，吸附力可靠，但自重較高，移動(dòng)時(shí)需要大轉(zhuǎn)矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)履帶克服電磁吸附阻力且轉(zhuǎn)向困難，能量損耗較高。

綜合國內(nèi)外相關(guān)研究成果與海上平臺(tái)外壁面的環(huán)境特點(diǎn)以及其材料的導(dǎo)磁特性，論文以電磁吸附為基礎(chǔ)，創(chuàng)新地提出了一種步進(jìn)式爬壁的除銹機(jī)器人結(jié)構(gòu)以解決上述問題。

1 爬壁機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 爬行運(yùn)動(dòng)原理

為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的爬行功能，設(shè)計(jì)了一種步進(jìn)式爬行運(yùn)動(dòng)方案，運(yùn)動(dòng)方式是以某一步長間歇跳躍式位移，其原理如圖1所示。以機(jī)器人的向上爬行為例，對(duì)機(jī)器人的爬行運(yùn)動(dòng)原理進(jìn)行說明。為便于說明，將安裝位置與爬行方向一致的平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)命名為前腿組機(jī)構(gòu)。將安裝位置與爬行方向相反的平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)命名為后腿組機(jī)構(gòu)。

圖1（a）初始狀態(tài)（作業(yè)狀態(tài)）。在初始狀態(tài)下，前后腿組為收起狀態(tài)，兩組電磁鐵同時(shí)通電，爬壁機(jī)器人穩(wěn)固吸附于壁面且主體重心貼近壁面，此時(shí)可以進(jìn)行除銹作業(yè)。

圖1（b）前腿組預(yù)備撐起階段。前腿組電磁鐵保持通電，后腿組電磁鐵斷電。

圖1（c）后腿組懸空階段。前腿組平行四邊形機(jī)構(gòu)撐起，吸附單元并保持與壁面吸附，后腿組懸空。

圖1（d）后腿組下降階段。前腿組機(jī)構(gòu)狀態(tài)保持不

變，后腿組平行四邊形機(jī)構(gòu)撐起至吸附單元與壁面接觸。

圖1（e）前腿組預(yù)備抬起階段。后腿組吸附單元與壁面吸附，為確保吸附可靠，適當(dāng)延時(shí)前腿組電磁鐵斷電。

圖1（f）前腿組懸空階段。后腿組保持通電吸附及撐起狀態(tài)，前腿組平行四邊形機(jī)構(gòu)向上偏轉(zhuǎn)至一定角度。

圖1（g）向上爬行階段。前腿組狀態(tài)保持不變，后腿組平行四邊形機(jī)構(gòu)向上偏轉(zhuǎn)至前腿組吸附機(jī)構(gòu)與壁面接觸。

圖1（h）恢復(fù)初始狀態(tài)階段。將兩腿組電磁鐵同時(shí)通電，機(jī)器人恢復(fù)至初始狀態(tài)（作業(yè)狀態(tài)），完成一個(gè)步長的爬行與作業(yè)。

1.2 整體結(jié)構(gòu)

圍繞爬行運(yùn)動(dòng)方案，合理地設(shè)計(jì)了機(jī)器人結(jié)構(gòu)。為了在保證強(qiáng)度的前提下降低自重，機(jī)器人整體設(shè)計(jì)為框架機(jī)構(gòu)，如圖2所示，所設(shè)計(jì)爬壁機(jī)器人整體由前后腿組機(jī)構(gòu)、作業(yè)臂機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3個(gè)部分組成。

1.3 前后腿組機(jī)構(gòu)

機(jī)器人前后腿組機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相似，均包括上框架、電磁鐵框架、連桿、電磁鐵、舵機(jī)等部件構(gòu)成。以前腿組（圖3）為例說明其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。上框架為矩形框架機(jī)構(gòu)，并與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。電磁鐵框架為“U”型框架結(jié)構(gòu)，兩邊架用于搭載電磁單元，設(shè)計(jì)中預(yù)留多個(gè)電磁鐵安裝位，可根據(jù)需要適當(dāng)增減電磁鐵數(shù)量?？紤]到海上平臺(tái)豎直壁面局部具有一定弧度、以及機(jī)器人落腳時(shí)沖擊等因素，在電磁鐵與電磁鐵框架之間預(yù)留合理的浮動(dòng)距離，并安裝壓縮彈簧（圖4）。通過落腳后不同電磁鐵對(duì)各自彈簧的壓縮，同時(shí)起到減振及自動(dòng)適應(yīng)弧形壁面的雙重效果。

上框架與電磁鐵框架的兩側(cè)分別通過連桿構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。舵機(jī)兩端分別與上框架和電磁鐵框架的橫梁連接，通過舵盤的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)平行四邊形形態(tài)的調(diào)整，近而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人爬行運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)需維持某形態(tài)時(shí)，舵機(jī)通過堵轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)自鎖。

針對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中的換向需求，將機(jī)器人前后腿組機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為套嵌式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡圖及轉(zhuǎn)向原理如圖5所示。

以下以機(jī)器人順時(shí)針90°轉(zhuǎn)向?yàn)槔?，說明機(jī)器人轉(zhuǎn)向原理。

圖5（i）基于圖1爬行原理中狀態(tài)（c），機(jī)器人預(yù)備轉(zhuǎn)向，前腿組撐起且電磁鐵與壁面吸附，后腿組懸空。

圖5（j）前腿組機(jī)構(gòu)狀態(tài)保持不變，后腿組在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下整體順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。

圖5（k）后腿組平行四邊形機(jī)構(gòu)撐起至吸附單元與壁面接觸并通電吸附，前腿組吸附單元斷電且平行四邊形機(jī)構(gòu)向上偏轉(zhuǎn)一定角度，前腿組處于懸空狀態(tài)。

圖5（l）后腿組機(jī)構(gòu)狀態(tài)保持不變，前腿組在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下整體順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，此時(shí)爬行姿態(tài)與圖1（f）一致。

1.4 作業(yè)臂機(jī)構(gòu)

根據(jù)海上平臺(tái)豎直壁面的作業(yè)特點(diǎn)，將作業(yè)臂設(shè)計(jì)為“L”型伸出結(jié)構(gòu)，其中臂的上側(cè)末端與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定，通過步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)作業(yè)臂回轉(zhuǎn);臂的下側(cè)末端用于連接作業(yè)機(jī)構(gòu)。圖 2中打磨頭及電機(jī)為整體式組件，可固定于作業(yè)臂的末端，實(shí)現(xiàn)打磨作業(yè)。

所設(shè)計(jì)的作業(yè)臂具有較強(qiáng)的可替換性，如可將打磨部分替換為檢測、噴涂等功能性單元，以實(shí)施柔性化作業(yè)。

1.5 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

如圖6所示，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由雙輸出步進(jìn)電機(jī)、離合器及上下基座構(gòu)成。上基座與后腿組機(jī)構(gòu)上框架固定，步進(jìn)電機(jī)固定于上基座底部。步進(jìn)電機(jī)上輸出軸帶動(dòng)作業(yè)臂回轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)下輸出軸與離合器連接，離合器固定在下基座上，下基座與前腿組機(jī)構(gòu)的上框架固定，當(dāng)需要轉(zhuǎn)向時(shí)，離合器吸合，并通過步進(jìn)電機(jī)的回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能（轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)時(shí)，作業(yè)臂與后腿組機(jī)構(gòu)作同步回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）。

2 爬壁機(jī)器人靜態(tài)受力與穩(wěn)定性分析

機(jī)器人穩(wěn)固吸附于壁面是確保機(jī)器人能夠穩(wěn)定爬行、轉(zhuǎn)向及作業(yè)的前提。由圖1爬行原理可知，當(dāng)前機(jī)器人處于狀態(tài)（c）和 （f）時(shí)，機(jī)器人整體由單腿組支撐，且重心離壁面的距離最遠(yuǎn)，屬于最不利狀態(tài)。因此，以圖1（c）狀態(tài)為例，分別對(duì)其沿壁面下滑、縱向傾覆和橫向傾覆3種失穩(wěn)狀態(tài)進(jìn)行分析[7]，進(jìn)而得出電磁鐵的最小配置量。

2.1 沿壁面下滑

機(jī)器人與壁面間的靜摩擦力大小決定機(jī)器人能否可靠地吸附于壁面，靜摩擦力由電磁鐵與壁面間的吸附力及摩擦因數(shù)所決定。圖7所示為機(jī)器人處于后腿組懸空階段的沿壁面下滑受力。圖中， G 為機(jī)器人自身重力，F(xiàn)f 為機(jī)器人與壁面間的靜摩擦力，方向與下滑趨勢相圖7機(jī)器人沿壁面下滑受力反。F1i 為壁面對(duì)前腿組單側(cè)電磁鐵桿上第i個(gè)電磁鐵的吸附力（即電磁鐵與壁面間的正壓力）， n 單側(cè)電磁鐵桿上電磁鐵的個(gè)數(shù)。機(jī)器人相對(duì)壁面不向下滑移的條件如式（ 1）所示。

式中：μ為靜摩擦因數(shù)。

假設(shè)系統(tǒng)中所有電磁鐵規(guī)格、與壁面間的吸附力、界面參數(shù)等均相同，可得 F11=F1i= F1n=Fa ，其中 Fa 為單個(gè)電磁吸附單元所產(chǎn)生的電磁吸附力。由式（1） 條件進(jìn)一步可得單個(gè)電磁吸附單元 Fa1需滿足下述條件。

式中：m 為總質(zhì)量;g 為重力加速度。

2.2 縱向傾覆

分析機(jī)器人吸附狀態(tài)可知：處于縱向爬壁運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)器人受到傾覆力矩的作用，嚴(yán)重時(shí)可能促使機(jī)器人以點(diǎn) A 為旋轉(zhuǎn)中心而傾覆掉落。圖8所示為機(jī)器人處于后腿組懸空階段的縱向傾覆受力。圖中，點(diǎn)A 為傾覆旋轉(zhuǎn)中心， F1i 單側(cè)為前腿組電磁鐵桿上第i個(gè)電磁吸附單元所產(chǎn)生的電磁吸附力，L1i 為沿壁面方向第i個(gè)電磁鐵與壁面的接觸中心點(diǎn)到 A 點(diǎn)的距離。H 為機(jī)器人質(zhì)心到壁面的距離。為避免機(jī)器人發(fā)生傾覆，應(yīng)保證系統(tǒng)中抗傾覆力矩大圖 8 機(jī)器人縱向傾覆受力于傾覆力矩，即：

式中： A1為抗傾覆力矩; A2為傾覆力矩。

抗傾覆力矩：

傾覆力矩：

由式（3） ～ （5）可求得單個(gè)電磁吸附單元 Fa2需滿足下述條件：

2.3 橫向傾覆

分析機(jī)器人吸附狀態(tài)可知：處于橫向位移運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)器人受到傾覆力矩的作用，嚴(yán)重時(shí)可能促使機(jī)器人以 O 點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心而傾覆掉落。圖 9所示為機(jī)器人處于后腿組懸空階段的橫向傾覆受力。圖中，O 為傾覆旋轉(zhuǎn)中心，F(xiàn)2、F1為分別為前腿組上、下兩側(cè)電磁鐵桿上所有電磁吸附單元所產(chǎn)生的電磁吸附力，L2、L1分別為沿壁面方向前腿組上、下兩側(cè)電磁鐵桿上電磁鐵與壁面的接觸中心點(diǎn)到點(diǎn) O 的距離。為避免機(jī)器人發(fā)生傾覆，應(yīng)保證系統(tǒng)中抗傾覆力矩大于傾覆力矩，即：

式中： O1為抗傾覆力矩; O2為傾覆力矩。

抗傾覆力矩：

傾覆力矩：

系統(tǒng)中：

F1= F2= F1i

由式（7） ～ （10）可求得單個(gè)電磁吸附單元 Fa3需滿足下述條件：

2.4 電磁力計(jì)算

根據(jù)上述分析中的式（2）、（6）、（10）可以得出：

擬選用長方形吸盤電磁鐵，其外形尺寸為50 mm×30 mm×20 mm。初步設(shè)計(jì)的機(jī)器人模型總質(zhì)量 m=7.2 kg，前后腿組各配備8個(gè)電磁鐵，單個(gè)腿組的單側(cè)電磁鐵桿上安裝電磁鐵數(shù)量 n=4。查得鋼與油漆面之間無潤滑摩擦系數(shù)μ=0.36，重力加速度 g=10 N/kg ，受力分析圖中各項(xiàng)參數(shù)為： L11=177.5 mm ，L12=123.3 mm ，L13=69.2 mm ，L14=15 mm ，L1=25 mm ，L2=185 mm ，H=101.5 mm。

將各參數(shù)代入式 （12），計(jì)算得： Fa 1>24.5 N; Fa2>9.3 N ;Fa3>4.26 N （分別為沿壁面下滑、縱向傾覆、橫向傾覆3種狀態(tài)下單個(gè)電磁吸附單元所需最小吸附力）。

經(jīng)上述分析，在機(jī)器人沿壁面下滑模型中，單個(gè)吸附單元的吸附力需求最大，為24.5 N 。即保證單個(gè)吸附單元吸力大于24.5 N 時(shí)，便可同時(shí)滿足機(jī)器人縱向、橫向傾覆模型中的吸力需求。實(shí)際工作時(shí)，存在以下因素影響電磁吸力：（1） 吸附于粗糙壁面或弧形壁面時(shí)電磁鐵與壁面存在間隙;（2）海上平臺(tái)壁面涂有一定厚度的漆膜; （3）打磨除銹過程產(chǎn)生的鐵屑可能被電磁鐵吸附。這3種情況的共同本質(zhì)是電磁系統(tǒng)中的工作氣隙厚度δ的增大。根據(jù)恒定磁動(dòng)勢條件下電磁系統(tǒng)的靜態(tài)吸力特性[8]，簡化磁路模型后的電磁吸力 F 與工作氣隙厚度δ存在下述關(guān)系：

式中：I 為線圈勵(lì)磁電流;N 為線圈匝數(shù);A 為工作氣隙處的磁極端面面積;μ0為真空導(dǎo)磁率。

選用電磁鐵的線圈勵(lì)磁電流為0.42 A ，匝數(shù)為206匝，磁極端面面積為625 mm2，真空導(dǎo)磁率為1.25×10-6 H/mm。經(jīng)計(jì)算，選用的電磁鐵在工作氣隙厚度δ<0.345 mm時(shí)，其吸力不低于24.5 N ，能可靠地吸附于壁面。

3 結(jié)束語

（1） 本文對(duì)爬壁機(jī)器人幾種典型吸附和位移方式進(jìn)行了探討，指出了各自的特點(diǎn)及應(yīng)用場合。以此基礎(chǔ)針對(duì)海上平臺(tái)現(xiàn)場的工況特點(diǎn)，創(chuàng)新地提出了應(yīng)用于海上平臺(tái)作業(yè)的爬壁機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方案和結(jié)構(gòu)。

（2） 考慮到機(jī)器人實(shí)際運(yùn)行工況，作出了靜態(tài)受力與穩(wěn)定性分析，得出了爬壁機(jī)器人所能滿足的實(shí)際工況范圍。

（3） 本文所研究設(shè)計(jì)的爬壁機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊，吸附可靠，通過靈活的驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)了爬壁機(jī)器人的吸附、爬行及作業(yè)，為海上平臺(tái)外壁面除銹作業(yè)提供了技術(shù)方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘榮照.新型爬壁機(jī)器人的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2018.

[2] Fabien T?che，F(xiàn)ischerW，Siegwart R， et al. Compact magnetic wheeled robot with high mobility for inspecting complex shaped pipe structures[C]//IEEE/RSJ International Conference on Intelli- gent Robots & Systems. IEEE， 2007.

[3] Seo K， Cho S， Kim T， et al. Design and stability analysis of a nov- elwall-climbingroboticplatform （ROPERIDE）[J]. Mecha- nism&Machine Theory， 2013， 70（6）：189-208.

[4] ARGECO Ltd.， Germany. Clean Ant Profi.[OL]. http：//www.arge- codubai.com/ger/products.php

[5] Ding L，GaoH，Song J， et al. Foot-terrain interaction mechanics for leggedrobots： Modeling and experimental validation[J].Inter- national Journal ofRobotics Research， 2013， 32（13）：1585-1606.

[6] Nguyen S T，La H M.Development of a Steel Bridge Climbing Ro- bot[J]. arXiv， 2018.

[7]劉繼剛，唐東林， 賈品元.輪式超聲波檢測爬壁機(jī)器人穩(wěn)定性分析[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，2016，32（5）：25-30.

[8]許志紅.電器理論基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

作者簡介：

王東輝（1997-），男，碩士研究生，研究領(lǐng)域?yàn)橹悄苤圃旒夹g(shù)及裝備。

張仕海（1977-），男，博士，教授，研究領(lǐng)域?yàn)檗D(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)及動(dòng)平衡技術(shù)。

（編輯：刁少華）