简介：

简介：摘要：湿度是衡量空间气态水份多少的物理量。湿度大小直接影响到人类健康与舒适程度、工业产品质量控制 、科研条件设置等,因此湿度测量与控制十分重要。电容式高分子湿敏元件作为应用广泛的湿敏元件,以其测湿范围宽、响应速度快、温漂小、稳定性好、线性输出、使用方便等特点 ,得到了广泛的应用。 电容式高分子湿敏元件的性能主要取决于感湿材料的化学结构。因此 ,借助于对敏感材料感湿机理的研究来探讨高分子感湿功能设计十分必要。

简介：摘要：本文介绍了一起220kV电容式电压互感器电容分压器红外测温异常的案例，结合二次电压增大、电磁单元油位升高准确分析出下节电容分压器内绝缘油发生内渗，电容片发生击穿，并通过停电试验、解体进行了进一步印证，同时提出了对于电容式电压互感器日常检修维护中的注意事项。

简介：摘要随着经济的发展，路桥工程建设项目也随之增加，而在市政路桥工程施工中，由于自然因素和人为因素的存在，导致路基路面的稳定性容易出现问题，进而影响到整个市政工程的质量。本文首先介绍了工程路基路面压实技术的重要性，其次分析该项技术的影响因素，最后重点探讨了压实技术的施工要点，以期为相关人员提供参考。

简介：        摘要：电压互感器是一种电能测试设备，其所发挥的作用是保护电力系统的续电并用于计量电能。电压互感器对电力系统非常重要，不仅可以保证电力系统的安全可靠性，而且能够确保其经济型。当前中国的发展速度不断加快，不仅电能的需求量大，而且对电能的质量也有更高的要求。这就需要提高电压互感器的制造工艺技术，积极采用先进的设备，使其性能充分发挥出来。应用电容分压的电子式电压互感器是非常必要的。本论文着重研究基于电容分压的电子式电压互感器问题。         关键词：电容分压；电子式；电压互感器         一、基于电容分压的电子式电压互感器的结构设计         （一）电容分压器的设计         电容分压器运行的过程中，采用串联电容器或者并联电容器进行分压可以获得一元信号。从技术角度而言，主要的问题是存在于 :电容分压器通常是在室外安装的，如果室外环境的温度变化幅度比较大，分压器在运行的过程中，就会影响分压的稳定性，导致测量中出现偏差。当精准度下降的时候，分压电容器就会有相位差产生。当出现这种现象的时候，就可以采用并联电容器的或者串联电容器的方法进行分压处理，就可以削弱温度变化对分压的影响 [2]。电压信号信息融合的时候，温度是作为参数存在的。通过对温度的测试，就可以对高压电器运行中的温度情况以及对运行造成的问题深入了解，当然温度也可以看做是对高压电参数测量结果评。采用上面的方法就可以有效地解决温度变化问题，避免对系统造成不良影响。         （二）电子高压侧单元的设计         从系统的角度而言，电子高压侧单元类似于外核，从其构成上来看，主要包括预处理信号模块、光发射模块、两个单片机以及 A/D转换、 FIFO存储器等等，它们都有各自的功能，都发挥着重要的作用。要保证系统的实时性，就需要发挥两个单片机的作用，其中的一个单片机所发挥的作用是采样，还可以对 FIFO数据暂时存放；另一个单片机所发挥的作用是对数据信息的传输，其所发挥的功能是将光线充分利用起来，提高 FIFO数据的传输速度 [3]。除了这项功能之外，电子高压侧单元还可以在数据信息传输的过程中同时传输主控室温度信号，就可以有效地控制温度传感器。电子高压侧单元是将 16位 AD高速采样芯片充分利用起来，用于提升系统的采样精度。此外，还需要根据实际需要尽可能将电子高压侧单元处理工作优化，提高处理速度，保证处理的结果符合要求，还要提高抗干扰能力。         （三）低压侧主控室的设计         在设计低压侧主控室的时候，主要的工作内容是对光信号的接收，进行电转化和光转换。对于低压侧主控室的环境温度也要有效控制，处理好温度数据，还要处理好相位补偿问题，对电压信号进行融合处理，处理好电压数据 [4]。低压侧主控室中，系统对于温度不具有很高的敏感度，即温度的影响降低，分压相位差也能够得到有效补偿，由此提高了系统的测量稳定性，而且也提高了测量精准度。低压侧主控室当中，可以将被测电压的波形以及所获得的计量值充分利用起来，将便捷快速系统结合到续电保护系统当中，将两者集成为一个整体。低压侧主控室采的运行中，主要利用了哈佛结构的芯片和专用硬件乘法器的芯片，所以，其具有操作流水线的特点，接口的使用非常方便，运算的速度比较快。程度的编程方面来看，操作非常简单，而且具有良好的稳定性 [5]。         二、对基于电容分压的电子式电压互感器进行结构分析 　　（一）电容分压器 　　 对整体电子式电压互感器的结构进行研究，其中电容分压器占据着重要的功能作用。但由于其工作原理具有一定特殊性，所以电容分压器便会受到环境等各方面影响进而产生相应的功能缺陷。当电容分压器被安装与室外时，若温度出现变化，则电容分压器便很可能随着其变化能降低分压比的稳定性，进而使电流测量的准确程度也大幅度下降。但是技术人员可以利用电容分压器所具有的相位差功能，减少温度原因所造成的影响，以此保证电流测量工作的准确度。除此之外，由于电压信号的融合工作是高电压系统的一种，所以在这一环节中，温度便成为一项重要参数。在日常工作中，技术人员可通过温度，观察高压电器的运行情况，因此温度参数便成为测量高压电参数结果的重要依据，而上述该些功能便是电子式电压互感器中电容分压器的主要作用，其不仅能够确保互感器的正常运转，同时还能为高压电的测量工作提供一定帮助。 　　（二）电子高压测单元 　　 电子高压侧单元中主要包含的部件有：预处理信号模块、 A/D转换、光发射模块、 FIFO存储器和两个单片机。其中预处理信号模块，负责对相应信号预处理工作，其不仅保证电子高压测单元能够正常进行信号传输工作，同时还能对所接收的信号信息进行相应处理，以此保证电子高压侧单元的正常运转。而 A/D转换，便是通过其内部的 16位高速采样芯片，对工作系统所采集的数据进行转换，以此确保电子高压侧单元数据的准确度能够得到提升。光发射模块，主要负责将相应信号信息转换为光数据，并通过该模块发射至目标点。 FIFO存储器，对相关数据起到存储功能，以此为技术人员提供参数信息。而单片机是电子高压侧单元中的重要组成部分，其不仅该模块中的核心，同时也是系统运转的支撑点，对该两个单片机给予处理，可有效提升电子高压侧单元的系统实时性。 　　（三）低压侧主控室 　　 低压侧主控室是电子式电压互感器中的重要信号处理部件，其不仅能够为互感器接收相应的光信号，同时还能将光信号转换为电转化。除此之外，低压侧主控室还能够对电子式电压互感器的温度数据进行处理，以及电压信号融合处理等工作，进而便凸显出低壓侧主控室在整体电子式电压互感器中的重要性。如前文所述，若电子式电压互感器受到环境温度影响时，其相应测试参数的准确度会随之下降，而在这一过程中，低压侧主控室便发挥出其应有作用，使环境温度影响得到有效控制，并对分压相位差进行补偿，进而使整体电子式电压互感器的测量稳定性和精准性得到有效提升。所以当相关技术人员在研究电子式电压互感器时，应当对其内部低压侧主控室加以重视，因为其主要负责电压互感器的信号传输功能，所以其在整体电压互感其中具有一定关键性的作用。 　　（四）光纤传输 　　 前文所述，电子式电压互感器的信号传输方式为光纤传输，其具有绝缘性能好、不受电磁干扰、信号传输稳定以及传输周期短等优势，所以光纤传输便成为电子式电压互感器的明显优势之一。同时，光纤传输功能的运用还能有效解决传统电磁式电压互感器信号传输过程中所存在的系统传输矛盾、隔离矛盾等问题，至此便再次彰显出光纤传输的功能特点。通常情况下，光信号携带者电压测试结果、温度测试结果等相关信息，而该项数据由光纤传输，不仅能够实现低电压与高电压隔离传输的可能，同时还能使整体电压互感系统的安全防护性得到显著提升。其中光纤传输所具有的可靠性高、传输距离远、抗干扰能力强等优点，皆以其内部的单模光纤组件和高灵敏度光组件实现，该两项组件还有效减少光源、光功率不稳定等特殊情况的影响。         结束语：         通过上面的研究可以明确，中国的电力企业发展速度不断加快，传输电力容量也不断增高，对电压电网质量有了更高的要求。当前如果依然采用传统的电压互感器，是无法满足电力系统的运行要求的，不仅在于其工艺技术不高，而且运行不稳定，缺乏安全可靠性。将光线结合到电压电容互感器中，对于电能传输过程中所存在的干扰问题有效解决，使得压互感器在运行中有更高的安全可靠性，为电力系统平稳运行创造良好的条件，有助于提高企业的经济效益。         参考文献：         [1] 电容分压型电子式电压互感器传感特性研究 [J]. 江西科学 , 2017(01):58-59.         [2] 王晓明 , 周卫 . 基于 RTDS仿真的电子式电流互感器暂态特性测试研究 [J]. 电工技术 , 2017(03):87-88.         [3] 李红 . 高压电容式电压互感器的故障分析及防范措施 [J]. 电世界 , 2017(11):13-14.         [4] 关博 , 金钧 . 基于电阻分压的 27.5kV电子式电压互感器的研究 [J]. 变频器世界 , 2018(10):75-78.         [5] 魏明 , 秦猛 . 10 kV电子式电阻型电压互感器屏蔽罩的设计 [J]. 高压电器 , 2017(09):161-165.         [6] 李宁 , 高飞 , 吴明锋 , et al. 电容式电压互感器现场应用情况及故障分析 [J]. 山西电力 , 2017(06):58-59.

简介：摘要：现有电容器放电一般采用普通接地线分别对各个电容器进行多次放电，仅凭借是否存在放电火花来判断电容器是否放电完成，可靠性较低，且需要耗费大量的人力，工作效率较低。本文研制的放电装置由绝缘杆、放电导体、接地装置、验电报警模块和放电监视模块共5个部分组成。该放电装置能够确保电容器中的残余电荷能够可靠的泄放，避免对同一电容器进行重复多次放电，有利于提高操作人员的工作效率。

简介：碳纤维水泥基材料具有高强度、高弹模的特点,碳纤维的加入在提升水泥基材料强度、韧性的同时使其兼具压敏特性,而以碳纤维水泥基材料制备的嵌入式传感器也会改善传统材料的耐久性及稳定性。研究了碳纤维水泥基复合材料在持续加载与循环加载过程中的压敏性,探讨了材料含水率及碳纤维处理方式对压敏性的影响,分析了材料压敏性变化的机理,为材料在实时动态监测中的应用提供了理论依据。

简介：摘要：随着电力系统对效率和稳定性要求的提高，低压电容器的性能稳定性已经成为电力相关技术人员的研究重点。基于此，为解决电容器在使用过程中出现的电容值衰减问题，本文首先探讨了导致低压电容器电容值衰减的主要原因，并以某存在电容器电容值衰减的企业为例，提出了低压电容器电容值衰减的应对策略，最后通过效果分析证明本文所提出措施的有效性，以此为相关人员提供实践参考。

简介：摘要：采用湿法工艺制备的同种极片碾压、剪切后，分别与同一公司40μm、30μm、25μm厚度隔膜按照相同的工艺，组装成圆柱型全极耳电容器，对产品性能进行分析。结果表明：随着隔膜厚度增加，内阻逐渐增加，容量逐渐减小，功率密度逐渐减小，1000h-65℃高温老化后容量保持率逐渐降低，内阻变化率逐渐增大，功率密度保持率逐渐降低。

简介：摘要：在工业发展的过程中单相异步电动机是最为重要的部分，其结构更加简单，且建设成本比较低，其也被广泛应用于日常生活之中。但是随着社会的发展和进步，对于整体应用质量提出了更高的要求，且启动性能以及运行性能无法满足应用的需求，而且当前越来越重视生态环境保护。传统单相异步电动机已经无法满足当前生产以及生活的需求。针对此情况，提出了双值电容单相异步电动机设计的想法，其是一种新型想法，将其应用于实际应用之中，可以满足对性能的需求。本文以此为基础，对双值电容单相异步电动机设计进行探究分析。

简介：摘要：双电层超级电容器是一种具有较好应用价值的储能器件，活性炭作为双电层超级电容器的电极材料，对保证双电层超级电容器的合理运用，具有较好的应用价值，因此为了明确活性炭的合理应用，需要对活性炭堆积密度与双电层超级电容器性能的影响进行研究，从而确保双电层超级电容器的稳定运用。本文结合活性炭的基本情况，研究活性炭堆积密度对双电层超级电容器性能的影响，确保在实际应用中双电层超级电容器的性能能够得到保证，从而保证储能设备的服务能力，使之可以更好地为储能行业的健康发展奠定基础。

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简介：摘要：操作过程中，首先将分压器的拉杆压紧在闸板上，随后将带电气体注入试验变压器油内进行测试。由于弹簧弹性和阻尼力对棒式电容放电有很大影响。为了防止这种情况发生必须采取适当措施以保证装置安全运行；其次要注意保持阀门密封性良好并确保其耐高压工作性能；最后在操作过程中应避免使用高电压、大电流的开关器件来控制，使开关频率与电网频率一致从而达到稳定输出等目的。

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简介：摘要 随着科技的发展，智能机械得到了长足发展，他们代替人类完成各种各样复杂、繁琐、甚至危险的工作。但对于墙体作业，如风电塔筒清洗、船舶侧壁除锈、火电炉壁检测等工作危险性高且传统的无人机智能车等已经无法满足要求。一种新型的爬墙机器人应运而生。爬壁机器人集机构学、传感、电子、控制和信息技术等为一体，是极限作业机器人的一个分支，目前国内外学者对爬壁机器人进行了大量研究并取得了显著成果。本文首先从吸附方式以及移动方式对爬壁机器人进行了分类并对各种方式的优缺点进行对比分析，阐明了本设计吸附方式以及移动方式的选择依据以及需要解决的问题。然后对间隙式负压吸附爬壁机器人的机构设计进行了详细的介绍，分别从底板、负压发生装置、密封装置、行进装置、电控装置五个部分对其工作机理进行介绍，并对机器人的控制方式进行详细介绍，最后总结了全文内容并对爬壁机器人的发展趋势进行展望。 关键词：爬墙机器人 机械结构 吸附 机器人控制 研究背景 爬壁机器人 (wall climbing robot)是可以在垂直墙壁上攀爬并完成作业的自动化机器人，集机构学、传感、电子、控制和信息技术等为一体，是极限作业机器人的一个分支。现代城市高楼林立 ,大厦壁面大多采用瓷砖结构或玻璃结构 ,常年裸露在外 ,需要进行许多维护工作 ,石化企业对圆柱形大罐需要进行探伤检查或喷漆处理，核工业中需要检查测厚，船舶侧壁除锈、消防辅助救援等方面都迫切需要一款自动化机器人。而爬墙机器人克服了传统机器人、智能车在复杂路面以及陡坡作业的局限性，填补了机器人在墙体作业领域的空白，对机器人取代人类完成高空墙体危险作业有巨大的指导意义。 研究现状 如何快速、高效、稳定的实现爬壁一直是行业中的难题。目前国内外对此进行了大量的研究并提出了多种实现方式。可以按照吸附方式和移动方式进行如下分类。 按照吸附方式分类 爬壁机器人按照吸附方式分类，可以分为磁吸附，负压吸附，吸盘吸附，推力吸附，静电吸附，范德华力吸附等。 其中磁吸附式爬壁机器人采用磁性材料，通过永磁吸附材料使得机器人能够吸附于墙面不易脱落。磁吸附产生的吸力较大，工作方式可靠，但是磁吸附的吸附方式对于吸附壁面的要求较高，仅适用于导磁材料壁面。 负压吸附爬壁机器人安装有离心风扇，电机带动离心风扇旋转时 ,高速旋转的风扇叶之间的气体也跟着旋转 ,并在离心力的作下将这些气体甩出风扇排入大气，而在风扇入口处形成负压，外界的气体在大气压的作用下不断补入。在风扇对的连续旋转作用下风扇出气口不断的排出气体，最终在风机达到某个转速后形成稳定的负压。负压吸附方式产生的吸附力较大，机器人安全性较高，但是机器人需要安装密封装置且吸附力往往会成为行走阻力。 吸盘式爬壁机器人通过在机器人运动构件上加上吸盘，并辅以气泵。机器人在墙面行驶时通过气泵抽气使吸盘产生吸力，通过 PWM波数字电子开关使气泵放气，吸盘得以释放，使得机器人能够前进。吸盘吸附稳定性较强，通过吸盘负压产生的大吸力使得机器人的载荷比大大增加，但是吸盘吸附利用气泵不断的抽气放气这一工作原理限制了机器人的运动速度，当地面凹凸不平时 易使吸盘漏气，导致吸附力下降安全性降低。 推力吸附爬壁机器人通过底部安装涵道风扇，利用涵道风扇工作时产生的斜推力，斜推力与墙面之间存在夹角，可以分解为沿墙面竖直向上的分力和垂直于墙面的附着力。推力吸附原理简单，经济成本较低。但对于多土多尘的路面具有一定的局限性。另外，涵道风扇产生的推力大小及角度需要经过精细的计算，推力过小机器人无法完成爬墙这一功能，而推力较大又可能会使机器人发生倾覆。 静电吸附是指对导电电极施加高压静电从而在电极上产生出大量自由电荷，利用自由电荷所激发的高压强电场促使壁面极化，产生极化电荷，利用通过壁面和电极上极性相反电荷间的电场力作用实现吸附。静电吸附具有低噪声，低功耗，能长时间续航等优点，而缺点为静电吸附通过电场力作用实现吸附，易受外界环境的影响，稳定性及可靠性不高。 范德华力吸附爬壁机器人应用材料仿生学，设计出人造毛，细细密密的人造毛包裹在机器人的运动足部，使得机器人与墙面接触范围大大增加，从而使得范德华力达到最大值，利用范德华力使机器人和墙面“粘”在一起，从而实现机器人的爬墙功能。范德华力吸附具有广阔的适用性，可适用于各种壁面，但是该种吸附方式对于材料的要求较高，仿生材料生产困难且成本较高。 表1 . 吸附方式对比分析表 吸附方式 优点 缺点 磁吸附 产生吸力较大工作方式可靠 对于吸附壁面的要求较高仅适用于导磁材料壁面 负压吸附 产生吸附力较大，安全性较高 需要安装密封装置，吸附力往往会成为行走阻力。 吸盘吸附 稳定性较强，通过吸盘负压产生的大吸力使得机器人的载荷比大大增加 运动速度受到限制，当地面凹凸不平时易使吸盘漏气 推力吸附 原理简单，经济成本较低 对于多土多尘的路面具有一定的局限性，推力计算复杂 静电吸附 低噪声低功耗，能长时间续航 通过电场力作用实现吸附，易受外界环境的影响，稳定性及可靠性不高 范德华力吸附 适用性广阔，可适用于各种壁面 仿生材料生产困难且成本较高 按照移动方式分类 爬壁机器人移动方式主要有轮式，履带式，仿生足式。 轮式爬墙机器人利用滚轮摩擦推动力实现机器人的行进运动，当左右两侧滚轮推动力方向一致时，机器人作前进或后退运动 ; 当左后两侧推动力方向相反时，爬墙机器人做转向运动。轮式爬墙机器人的优点是机械结构简单，易操作，行走速度快，控制灵活且成本较低，但是对于车身材料的重量要求较高，维持一定的吸附力较困难，负载性较差。 履带式爬墙机器人运动系统由原动机 ( 含燃料或电池 ) 、变速箱、主动轴轮、负重轴轮、诱导轴轮和履带组成。履带与墙面之间产生相互作用力，通过驱动装置推动机器人前进。履带式爬墙机器人具有逾越较小障碍的功能，但相较于车轮式机器人运动速度较慢灵活性不高且体积较大。 针对传统的机械结构不能很好的满足爬墙机器人对于速度，载荷比等各项指标的要求，不少学者将目光聚焦在仿生结构上，应用仿生学结构的爬墙机器人如壁虎爬壁机器人。 仿生足式爬墙机器人具有很好的环境适应性，可适用于各种复杂的路面行走。其缺点是机械结构复杂，各种关节冗余，其可靠性相对降低，并且机器人的运动步态的控制较为复杂，机器人运动速度较低，负载能力差且制作成本高。 表 2.移动方式对比分析表 移动方式 优点 缺点 轮式 机械结构简单，易操作，行走速度快，控制灵活且成本较低 对车身材料重量要求较高，维持一定的吸附力较困难，负载性较差 履带式 具有逾越较小障碍的功能 运动速度较慢灵活性不高且体积较大 仿生足式 具有很好的环境适应性，可适用于各种复杂的路面行走 机械结构复杂， 各种关节冗余，其可靠性相对降低 设计方案选择 综合国内外研究现状和现有的成果，结合本次设计的爬壁机器人工作环境为比较平整的玻璃幕墙、粉刷壁面或是稍有凹凸的城市外墙壁，本作品采用负压吸附式履带行走方式设计机器人，并致力于解决机器人负压吸附过程中吸附力与行走阻力之间的矛盾，以及履带行走灵活性不高体积较大等问题。 机器人机构设计 间隙式负压吸附爬壁机器人主要包括底板、负压发生装置、密封装置、行进装置、电控装置。各个部分之间密切配合，提供一种能够灵活在壁面移动的机器人的实施方案。 机器人总体车身结构 机器人机械结构的设计是机器人设计的基础，机器人的机械结构直接影响着机器人的性能。本次设计从小型化轻量化出发，机器人车身材料为强度较大，质量较轻的亚克力板。机器人总体连接结构为 :上底板罩于下底板之上，下底板通过支柱悬挂于上底板下方，下底板四周边缘与上底板四周不连接留有间隙，上下底板中间形成导流空腔，下底板两侧各有一个凹形结构用于嵌入所述行进装置的左右履带。 负压发生装置中高速电机与离心风扇抱轴相连，高速电机通过螺丝固定于上底板，密封装置中的导流机构安装于上下底板的间隙内，与下底板平面呈一定角度，使气流以一定角度流出。阻流装置安装于下底板底面，行进装置的固定机构和驱动电机与上底板固定，左右履带嵌入下底板凹形的履带行走槽内。 圖 1 . 机器人总体车身结构示意图 圖 2. 机器人总体车身结构 透视图 底板 底 板由上底板和下底板组成，上底板罩于下底板之上，下底板通过支柱悬挂于上底板下方，下底板中心开有进风孔，下底板四周边缘与上底板四周不连接留有间隙，上下底板中间形成导流空腔，导流空腔的设计为机器人底部气体的导流提供了空间。下底板安装有阻流装置，两侧各有一个凹形结构用于嵌入所述行进装置的左右履带。 圖 3. 上下底板结构示意图 负压发生装置 负压发生装置主要由高速电机和离心风扇及相关连接件组成，其中高速电机与离心风扇抱轴相连，气流从进风孔进入，当高速电机带动离心风扇高速旋转时，高速旋转的风扇叶片之间的气体也跟着旋转，并在并在离心力的作下将这些气体甩出，气体通过上下底板间的导流空腔，从上下底板间隙处流出。在风扇对的连续旋转作用下，风扇出气口不断的排出气体，外界气体在大气压的作用下不断补入，最终在风机达到某个转速后形成稳定的负压。 圖 4. 负压发生装置结构示意图 密封装置 爬壁机器人必须要具备的两个功能为移动和吸附。密封装置的设计对于机器人的移动吸附有着至关重要的影响，在负压发生装置产生相同负压的情况下，良好的密封装置有利于产生更大的吸附力。传统的被动密封方式通过将负压吸附力作用于密封圈使其变形来填补壁面与吸盘间的缝隙从而实现密封。但是密封圈与壁面相接触，在机器人行走过程中，吸附力往往成为行走阻力，对机器人的行走极为不利。 本设计所采用的密封方式是对机器人密封机构改进的一次探索性研究，通过导流机构，阻流装置，以及履带行走槽的设计实现密封装置与壁面不用接触就可以达到密封的效果 ,即密封装置与壁面间始终存在一定的间隙，因此称为间隙式结构。 导流机构的设计工作原理如下图，它是利用离心风扇排出的气体具有较高的速度。当这些气体通过一个与壁面呈一定角的导流机构后，与泄漏进机器人与壁面缝隙间的气体产生一个冲击，这样阻止了一部分气体流进缝隙，从而保证了空气泄漏量在一个允许的范围内，盘内产生一定的负压。 圖 5. 导流机构工作原理示意图 我们利用 CFD数值模拟仿真分析对加入阻流机构之前以及之后的负压区进行了对比分析，从图中 可以清楚的看出，加入阻流机构之后，密封装置的压力梯度变化比较明显，空气泄漏量少，低负压区带向外扩展，平均负压值增大，从而实现了机器人的稳定吸附，同时机器人密封装置不与壁面接触，大大减小了机器人的行走阻力。 圖 6. 加入导流机构前负压区 圖 7. 加入导流机构后负压区 阻流装置黏附于下底板，为有凸起颗粒的橡胶或鬃毛密封环。当外界气体在大气压的作用下泄漏进机器人与壁面缝隙，阻流装置交错排列的突起橡胶颗粒阻挡了气流的流通路径，从而进一步阻挡了气流泄露进机器人与壁面缝隙。 机器人下底板开设履带行走槽，机器人左右履带嵌入下底板的凹形结构的履带行走槽内，履带在充当行进装置的同时进一步阻挡了气流泄漏进负压区。 圖 8. 阻流装置 及 履带行走槽示意图 行进装置 行进装置为双履带式结构，包括左右履带及其固定装置和驱动电机，行进装置的固定机构和驱动电机与上底板固定，左右履带嵌入下底板的凹形结构内。行进装置支撑爬壁机器人使其下底板底面与壁面保持一定间隙。履带嵌入机器人车身，相对于外设履带，机器人的体积被大大减小。 圖 9. 行进装置示意图 电控装置 电控装置包括电池和控制装置，对负压发生装置、行进装置进行供电和实时控制。利用稳压模块，一块电池同时为行进装置和负压发生装置供电，减少了电池数量进而减轻了机器人的车身重量，有利于机器人载荷比的进一步提高。控制装置可以实现对于负压发生装置中的高速电机转速的实时调节，从而实现机器人对于不同粗糙程度的壁面产生不同的吸附力，减少不必要的能耗。控制装置同时对行进装置进行控制，机器人灵活的在墙壁上前进、后退、转向。 控制系统设计 控制系统是保证机器人吸附稳定和灵活行走的基础，爬壁机器人的控制系统主要由主控芯片、负压控制系统和运动控制系统组成。 机器人主控芯片为 STM32， 12V锂电池经过稳压模块为整个系统供电。主控芯片共输出三路 PWM波来控制运动控制系统中的左右履带电机以及负压控制系统中的高速电机。 负压控制系统根据壁面粗糙程度判断机器人所需要的吸附力，利用 STM32的 ADC模块采集气压传感器数据，将处理后的数据反馈给离心式风机进行调速，通过对高速电机的转速进行调节。确保为机器人提供合适的吸附力。 运 动控制系统利用驱动电路模块来控制机器人的前进、后退、转弯等动作，利用左右履带电机的编码器对车速进行采样、调速。 圖 10. 控制系统设计流程图 多功能模块化设计 我们为机器人安装了保护装置，对电源电压实时监控，在电压低于额定值时发出报警信号请求降落回地面，避免高空倾覆等现象的发生。同时安装 wifi无线视频传输模块，实现了机器人远程图像传输，用户可以根据手机 app实时查看机器人运动情况，可用于远程监测，以及复杂路面的探测等方面。 圖 11. 无线视频传输模块工作示意图 为了实现机器人的多功能可拓展，我们在硬件设计上预留了大量的接口，通过为机器人安装清扫装置，可以实现高层建筑的清洁，为机器人安装温度湿度传感器，可实现机器人对危险复杂地形温度湿度的探测等 总结与展望 总结 本文首先从吸附方式以及移动方式对爬壁机器人进行了分类并对各种方式的优缺点进行对比分析，阐明了本设计吸附方式以及移动方式的选择依据以及需要解决的问题。然后对间隙式负压吸附爬壁机器人的机构设计进行了详细的介绍，分别从底板、负压发生装置、密封装置、行进装置、电控装置五个部分对其工作机理进行介绍，并对机器人的控制方式进行详细介绍。本文提供了一种新型的爬壁机器人实施方案，解决了传统负压式爬壁机器人被动密封方式造成的机器人行走阻力大的问题，以及履带式行走结构机器人行走不灵活、体积较大的问题。并加工出爬壁机器人原理样机，通过实验验证了该实施方案的可行性。 展望 近年来，对于爬壁机器人的研究层出不穷，各种新技术新方法不断涌现。通过总结各种实现方式，爬壁机器人的发展主要朝着以下几个方面发展： 多元化： 爬墙机器人的机械结构，吸附方式以及驱动方式都呈现出多种多样的特点，而各种结构与吸附方式的交叉组合使得爬墙机器人的种类越来越繁多，爬墙机器人朝着多元化的方向发展。各种类型的机器人综合了各种实现方式的优缺点，使得机器人对于不同的应用方面有了更好的适用性。 微型化： 自爬墙机器人问世以来，一直朝着重量越来越轻，体积越来越小等方向发展。机器人变得越来越小巧便携。随着机器人数量的增长和工业生产的发展，高精度的工作种类也对机器人提出了更高的要求。微型化将成为爬墙机器人发展的一大趋势。 多功能化： 目前爬墙机器人的研究还并不成熟。在更好地解决了爬墙机器人对于吸附性以及稳定性最基本的要求后。更多的人将会致力于通过增加相关附件，实现机器人多种功能作业的研究。展望未来，各种工作需求，如侦查探测，高空清洁，船舶除锈等，不同的工作种类对机器人提出了不同的要求。这就促使爬墙机器人从传统的单一品种逐步向多品种发展，未来，随着爬墙机器人技术的进一步成熟，诸如爬墙清洁机器人，爬墙探测机器人这类功能多样且更加有针对性的机器人一定会成为机器人发展的一大趋势。 智能化 : 随着科技的发展，智能机械得到了长足发展，在爬墙机器人领域，通过对机器人增加相关的附件，使得机器人集成视觉跟踪系统和语音识别模块，具备较好的人机交互功能是机器人发展的一大趋势。我们也可以看到，随着科学技术的发展，越来越多的高新技术已经被应用到爬墙机器人领域，如临场感技术，虚拟现实技术，多真体技术，人工神经网络技术，遗传算法和遗传编程，放声技术，多传感器集成和融合技术等。未来，集各种技术于一身的爬墙机器人一定会向着越来越智能化的方向发展。 以上的发展方向也是我们的研究方向，本次设计主要从机器人的机械结构和控制方式出发，对于机器人微型化、智能化等方面欠考虑，还有很多值得完善的地方。以后我们将从以下几个方面对机器人进行改进： 进一步减小机器人的体积的重量，增大机器人的载荷比。 为机器人集成视觉跟踪系统和语音识别模块，使机器人具备较好的人机交互能力。 降低机器人噪音，负压式爬壁机器人由于其工作原理，离心风机产生噪声限制了机器人的工作环境。 提高机器人越障能力，使得机器人具备跨越一定障碍物的能力，增强机器人的适用性。 致謝 本文受河北省高等教育学会高等教育科学研究十三五规划课题“新形势下跨专业本科生协同创新的探索与实践”资助 。 参考文献： 孟献超 .一种多吸盘爬壁机器人的研制 [D].哈尔滨工业大学，哈尔滨， 2003. 武丽君 . 间隙式单吸盘爬壁机器人系统的研究 [D].中国计量学院 ,2013. 仿生爬壁机器人的研究现状 [J]. 黄伟 .  科技风 . 2018(26) 小型舰船吸附式机器人的设计与智能控制 [J]. 邹洁 .  舰船科学技术 . 2016(08) 爬壁机器人新型滑动式负压吸盘空气流场的数值模拟 [J]. 吴善强 ,武丽君 ,黄佩佩 .  机械设计与制造 . 2012(08) 新型除锈爬壁机器人附壁建模与仿真 [J]. 衣正尧 ,弓永军 ,王祖温 ,王兴如 .  四川大学学报 (工程科学版 ). 2011(02) 壁面移动机器人吸附方式的研究现状与发展 [J]. 汪家斌 ,李丽荣 ,陈咏华 ,陈阳 ,陈庚 ,陈金金 .  机械 . 2012(01) 低噪声负压吸附爬壁机器人系统的研究 [D]. 吴善强 .哈尔滨工业大学  2007 王黎明 .基于静电吸附的双履带爬壁机器人设计 [D].华南理工大学，广州， 2012. 王兴如 .履带式船舶除锈爬壁机器人关键机构设计 [D].中远船务工程集团有限公司总部 .辽宁大连 ,2009. 沈家栋，爬墙机器人设计 [D].济大学浙江学院，浙江， 2015 谢浩 . 多足爬墙机器人运动控制及步态规划研究 [D],华南理工大学 .2015. 熊雕 .履带式爬壁机器人受力分析与稳定性仿真研究 [D],浙江海洋学院 .2015. 黄文攀，爬墙机器人研究与制作，淮海工学院机械工程学院，江苏连云港， 2010 蒋超，爬墙机器人运动方式的研究，景德镇陶瓷大学，江西景德镇， 2018

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