一加科技|永磁体的采用使机器人更可靠、更安全,但存在一个缺点

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永磁体的采用使机器人更可靠、更安全 , 但存在一个缺点:机器人工作时的粘附和释放更加困难 。 以前的粘附技术使机器人适合在平坦的墙壁和天花板上移动 。 然而 , 它们很难在不规则表面或金属丝网等表面上移动 。 为了克服这个困难 , 一些机器人爬过人造结构或自然环境 , 通过将自己抓住它们正在移动的表面 。 这些机器人通常会展示抓手或其他特殊设计的抓取系统 。



利用这种粘附原理的原型已经开发用于水下应用 。 这些机器主要允许对浸没在液体中的石油、石油和化学品储罐的地板和墙壁进行在役检查 , 从而节省了清空、清洁和手动检查储罐的成本 。 攀爬机器人以通过顶部直径为300毫米或更大的开口进入石油和化学品储罐 , 在地板上行驶 , 在全范围内旋转任意角度 , 并改变从地板到墙壁的表面然后回到地板上 。



关于运动 , 两个伺服电机为车辆的车轮提供驱动 , 而安装在车辆顶部的一个螺旋桨提供推力以粘附到墙壁上 。 这样 , 这辆车就能够爬上所有类型的表面 。 后来开发了一种可变浮力罐 , 通过获得体积变化来改变中性附近的浮力 。 水箱使机器人能够游到给定的深度 , 并在检查地板时以负浮力停在地板上 。 尽管到目前为止已经取得了所有进展 , 但所提出的技术仍需要改进 , 尚未找到明确和稳定的解决方案 。
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因此 , 该研究领域的发展仍在继续 。 在过去的几年里 , 从攀爬动物身上获得了相当大的灵感 , 相关人员已经研究了昆虫、青蛙和壁虎的粘附能力 。 使用仿生粘合剂技术 , 机器人有可能被开发成穿越各种各样的表面 , 无论是否存在气压或基材的特定材料特性 。 使用这种粘合剂的机器人有一天可能能够爬上不平坦、潮湿的表面 。 壁虎攀爬表面的能力 , 无论是湿的还是干的 , 光滑的还是粗糙的 , 几十年来一直吸引着人们的注意力 。



由于干式粘合不严重依赖于表面材料或大气 , 因此适用于空间真空以及液体环境内部 。 附着几乎是瞬时的 , 分离也是如此 , 它们都只依赖于施加的力 。 这导致运动几乎没有延迟 , 从而允许非常快的运动速度 。 此外 , 不必像控制电磁附件那样严格控制附件的时间 。 只需要对表面施加压力 , 因此附件本质上是被动的 , 因此易于控制 。 受这些想法的启发 , 一些人提出了两种替代方法来复制壁虎足部微毛的结构 。



第一个是基于合成粘合剂的开发 。 就像真正的壁虎材料一样 , 预计在未来 , 合成粘合剂将具有超疏水性 , 因此将具有自清洁性 , 从而使机器人具有较长的使用寿命 。 粘附力的本质是在它开始后不需要能量来维持粘附 。 因此 , 使用干式粘附的机器人可以无限期地挂在墙上而没有功耗 。



为了测试这些受壁虎脚启发的合成干纤维粘合剂 , 人们开发了两种不同的车辆来展示爬升机制的可行性:第一个使用腿轮 , 第二个机器人包含定制轮胎的胎面车辆 。 后来有人改进了腿轮式机器 , 产生了一种小型敏捷攀爬机器人 。 这种机器人能够在任何方向的光滑表面上导航 , 包括垂直和倒置表面 , 利用粘性弹性体材料进行连接 。 该机器人可以使用两个具有旋转运动的驱动腿和两个每只脚的被动旋转关节 。

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