离相封闭母线爬壁巡检机器人设计与壁面运动分析
赵晓亮1
吴明晖1
杨晨1
吴珂科2
周志峰1
1.上海工程技术大学 机械与汽车工程学院,上海 2016202.上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 核能技术中心,上海 200240
摘要：[目的]针对离相封闭母线(Isolated Phase Bus,IPB)人工巡检空间狭窄、效率低且存在安全风险的问题,设计一款可替代人工的爬壁巡检机器人,满足IPB内部转向、圆周运动、水平-垂直管段过渡及越障等运动需求.[方法]首先,采用履带式移动轮组与弹性顶压机构组合方案,实现爬壁功能并建立三维模型,适配IPB复杂内壁环境;其次,对机器人垂直爬壁及转向状态进行受力分析,确定稳定运动的压力临界值;然后,通过Adams软件开展动力学仿真,验证压力参数的合理性;最后,搭建IPB试验平台,制作样机并完成各项运动性能验证.[结果]受力分析与仿真结果表明,弹性顶压机构单侧弹簧弹力在112～266 N时可保障稳定运动;样机试验证实,机器人能顺利通过波纹管段(波距136 mm)、完成水平至垂直管段过渡,适配270～315 mm间隙的IPB管道,实现全方位巡检,验证了设计的有效性.研究可为IPB自动化巡检设计提供参考.
关键词：离相封闭母线弹性顶压机构爬壁受力分析仿真
分类号：TH112.5(机械学（机械设计基础理论）)
论文发表日期：2026-02-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 185-191 )
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