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【機器人|在過去的幾年里，人們對攀爬機器人發展的興趣迅速增長】在過去的幾年里 ， 人們對攀爬機器人發展的興趣迅速增長 。 攀爬機器人是有用的設備 ， 可用于各種應用 ， 例如建筑行業的維護和檢查 。 這些系統主要用于人工操作員直接進入非常昂貴的地方 ， 因為需要腳手架 ， 或者由于存在惡劣環境而非常危險 。 主要動機是通過消除昂貴的腳手架組裝來提高運營效率 ， 或在危險任務中保護人類健康和安全 。
一些攀爬機器人已經被開發出來 ， 其他的正在開發中 ， 它可以應用清潔、檢查難以到達的建筑等各個領域 。 攀爬機器人不僅要輕便 ， 而且要具有大的有效載荷 ， 以便在導航過程中減少過度的附著力并攜帶儀器 。 這些機器應該能夠在不同類型的表面上行駛 ， 具有不同的傾斜度 ， 例如地板、墻壁或天花板 ， 并能夠在這些表面之間行走 。 此外 ， 它們應該能夠適應和重新配置各種環境條件并且是自給自足的 。
到目前為止 ， 對這些機器進行了大量研究 ， 并且已經提出了各種類型的實驗模型 ， 到2006年 ， 世界上已經開發了200多個針對此類應用的原型 。 然而 ， 我們不得不注意到 ， 攀爬機器人的應用仍然有限 。 除了一些成功的工業化產品外 ， 大多數只是原型 ， 由于在現場測試中表現不佳 ， 很少能找到常用的產品 。 科研人員提出了影響攀爬機器人系統性能的主要設計問題 ， 并提出了這些問題的解決方案 。
攀爬機器人設計中的兩個主要問題是 ， 即運動和附著方法 。 關于運動類型 ， 通常考慮四種類型：履帶式、輪式、腿式和推進式 。 雖然履帶式能夠相對較快地移動 ， 但不足以應用于惡劣的環境 。 另一方面 ， 腿式很容易應對環境中的障礙物 ， 而通常它的速度較低并且需要復雜的控制系統 。 關于與表面的附著力 ， 機器人應該能夠使用輕量級機構產生安全的夾持力 。
粘合方法一般分為四種組別：吸力型、磁力型、表面吸附型和推力型 。 然而 ， 最近提出了基于生物學發現的確保粘附的新方法 。 真空式原理雖然存在供應壓縮空氣的問題 ， 但重量輕 ， 易于控制 。 另一種以重量為代價的替代方案是采用真空泵 。 磁性原理意味著重型執行器 ， 僅用于鐵磁表面 。 推力型機器人利用推進器產生的力粘附在表面上 ， 但用于非常受限和特定的應用 。
攀爬機器人主要用于人工操作人員直接進入非常昂貴的地方 ， 因為需要腳手架 ， 或者由于存在惡劣環境而非常危險 。 在過去的幾十年里 ， 人們為這些機器人設想了不同的應用 ， 主要是在危險環境中的清潔、技術檢查、維護或故障診斷領域 ， 或者在高層建筑和人造建筑的外部 。 對于運動類型 ， 更簡單的替代方案通常使用帶有吸盤的滑動段 。 這種解決方案的主要缺點是難以穿越裂縫和障礙物 。
第二種運動形式是采用輪子 ， 這些機器人可以實現高速的運行 。 然而 ， 一些使用吸力粘附到表面的輪式機器人需要在它們移動的表面和機器人底座之間保持縫隙 。 這種技術可能會產生壓力損失或與表面摩擦的問題 ， 即如果氣隙太小 ， 或者如果使用某些材料來防止空氣泄漏 。 第三種運動形式是采用腿 ， 足部裝有吸盤或磁性裝置的有腿攀爬機器人具有速度慢且需要復雜控制系統的缺點 ， 但可以在表面產生強大而穩定的附著力 。 這些機器還具有輕松應對環境中發現的障礙物或裂縫的優勢 。 具有兩條至八條腿的結構主要用于這些任務的開發 。
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