组合式可转角爬壁机器人技术分析及市场应用

摘 要：组合式可转角爬壁机器人通过两个模块相结合联动的方式实现转角功能，将在桥梁裂纹检测、化工厂巨型罐体表面是否有腐蚀等领域有广阔的应用市场。同时，在军事领域、玩具市场、太阳能除尘领域也有不错的市场前景。

关键词：组合式可转角爬壁机器人；可转角；检测；军事领域；太阳能除尘；玩具

1 技术分析

组合式可转角爬壁机器人主要是由两个经过结构优化的爬壁机器人通过在两个爬壁机器人连接处增加一个自由度并具有主动转角的能力的机构来实现转角功能。当组合式可转角爬壁机器人运动到外墙90度直角时，一个爬壁机器人运动到墙壁外缘直到悬空，接下来通过转角机构作用使一个机器人吸附在另一面墙上，紧接着停留在原来墙面上的机器人停止工作，转角机构再次作用使停留在原来墙面的机器人悬空，停留在另一面墙壁的机器人开始运动，随后两个爬壁机器人都移动到另一面墙壁。

作为一个搭载平台，这款机器人可以有多重方案延伸设计：只要在设备上安装摄像头就可以应用于反恐侦查，进行遥控监测高架桥桥墩是否有裂缝，或化工厂巨型罐体表面是否有腐蚀等领域

组合式可转角爬壁机器人主要是由两个经过结构优化的爬壁机器人通过在两个爬壁机器人连接处增加一个自由度并具有主动转角的能力的机构来实现转角功能。

当组合式可转角爬壁机器人运动到外墙90度直角时，一个爬壁机器人运动到墙壁外缘直到悬空，接下来通过转角机构作用使一个机器人吸附在另一面墙上，紧接着停留在原来墙面上的机器人停止工作，转角机构再次作用使停留在原来墙面的机器人悬空，停留在另一面墙壁的机器人开始运动，随后两个爬壁机器人都移动到另一面墙壁。

新型组合式可转角爬壁机器人主要创新点在于集成度高，体积小的特点可以使该机器人能够在像大桥桥柱这样的较大曲面上工作。其次在机器人的每个模块上加装4个压力传感器组，这样可以使得负压机产生的压力自动智能的调节。这样，第一可以保证机器人安全工作；第二可以使机器人在保证安全可靠工作的情况下，耗能达到最低。在机器人上还加装了摄像头和夜间照明灯，为机器人的实际应用扩大了范围。简洁独特的转角机构，使得机器人的两个模块可以折叠在一起，使携带的方便性得到了极大的提高。

新型可转角爬壁机器人技术优势明显，履带传动，移动速度快，操作灵活简单，可靠性高；体积小，质量轻，结构紧凑；采用专利密封机构，可适应飞机表面、弧形墙壁、玻璃幕墙、瓷砖、壁面、水泥粉刷壁面等多种表面；可以通过具有一定深度和宽度的沟槽，实现可靠吸附；其远程遥控系统可靠性好，易操控性和系统技术整合能力强。

通过一系列技术创新完成产品性能突破，弥补市场上爬壁机器人单一平面工作的缺陷，实现了爬壁机器人可转角、多墙面工作的功能；通过专利密封结构，增强壳体内部气压稳定性，提高爬壁机器人工作性能；加装压力传感器智能调节压力、提高爬壁机器人的吸附力；并通过智能控制电机转速，增加爬壁机器人续航时间，提高工作稳定性。致力于研发具有适应范围广、工作稳定性高、操作灵活方便等特点的新型可转角爬壁机器人，实现在弧形墙壁、玻璃幕墙、瓷砖、飞机表面等的灵活运行与工作。通过此可转角爬壁机器人平台，添加不同的装置以适应各种工作场所与领域的需要，如勘测领域、太阳能除尘领域、军事领域以及玩具行业等，为各行各业提供智能化服务。

近年来化工厂以及建筑工地的安全事故使我们损失惨重，对这些场所的安全监测必不可少。组合式可转角爬壁机器人的吸附力度可根据不同场合，可配合相应专业传感器进行应用。可转角爬壁机器人具有智能化、检测稳定、精准度高，工作安全可靠的特点，市场前景广阔。

2 应用市场

2.1 太阳能除尘领域

目前中国北方共有四大沙尘源区，其中甘肃河西走廊和内蒙古阿拉善盟地区是最强的沙尘暴策源区。 据新华社报道，中国北方另三大沙尘源区分别是：陕、蒙、宁、晋西北长城沿线的沙地、沙荒土旱作农业区；位于北京北部、东部的浑善达克、呼伦贝尔、科尔沁沙地及新疆塔里木盆地边缘。

北方这四大沙尘源区近五十年来年均发生沙尘暴次数在十五次以上，其中至少有一次是强沙尘暴天气；地表沙尘物质十分丰富，除对周边地区造成危害外，还有能力对东北、华北甚至黄河、长江中下游地区的天气产生影响。

针对太阳能电池板由于尘土覆盖影响光能接收效果的问题，利用新型可转角爬壁机器人的灵活易操作特点，帮助太阳能电池板清理灰尘。

2.2 勘测市场

（1）核工业：对核废液储罐进行视觉检查、测厚、探伤等；

（2）石化企业：对储罐的内表面进行检查、除锈等处理；

（3​）电力行业：电站锅炉水冷管壁厚的检测等。

（4）建筑行业：多种桥梁等建筑的检测。

2.3 军事领域

组合式可转角爬壁机器人具有噪声低的特点，隐蔽性强，在机器人上加装有摄像头等传感装置，可以用于警事侦查，对于维护社会安全具有重要的意义。在近距离微声侦查应用方面，在当前社会环境下，包括中国在内的很多亚洲国家都在加大“维护社会稳定”的投入，市场增长空间很大。同时武警装备的示范效应明显，在中国还没有出现有力的竞争者，并且市场上尚未出现合适的替代产品能满足客户的潜在需求，客户潜在需求很难通过其他产品满足。

2.4 玩具行业

由于可转角爬壁机器人具有设计巧妙新颖以及运动灵活、体积小巧的特点，极具趣味性，可应用于益智娱乐玩具模型的领域，定会因其独特性吸引消费者的关注，前景广阔。

2.5 飞机除尘

爬壁机器人行业是一个集微电子、自动控制、材料技术为一体的高科技行业，科学技术的不断发展也推动行业的快速发展，使产品的可靠性、产品性能不断增强，产品的应用领域也越来越发广泛。主要表现在以下几个方面：电子技术飞速发展可以进一步降低零部件的重量和体积，提高产品的可靠性；高强度碳纤维技术、低温固化技术、特种复合技术等的出现，不仅可以降低壳体的重量还可以提高整体的强度；远距离控制技术的发展对爬壁机器人的发展和可靠性的提高有很大的帮助。通过远距离控制技术，操作人员无需对爬壁机器人的动作器件发出命令，而是对爬壁机器人的运动模式来给出指令，还可以通过地面控制软件对整個飞行过程进行规划，让爬壁机器人自助完成各项工作任务，随着控制技术的迅速发越来越高。

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