磁吸附爬壁机器人设计开题报告(2)
车轮式行走方式的优点是控制灵活，比较容易实现转向，并且运动速度较快，缺点是与壁面接触面积小，吸附力文持相对困难；履带式与壁面接触面积较大，对壁面适应性较强，但是控制难度相对也高；框架式是一种利用两层框架或多层框架交替运动实现机器人本体向前移动，但是比起上面两种行走方式来说，运动速度慢，不宜转向，壁面过度能力也较差。
图3.1 履带磁吸附爬行机器人方案
（1）小车结构
小车包含车厢本体，立柱关节，带轮履带运动的车轮，履带。其中，车厢本体里面还要有步进电机等等零部件。
（2）驱动机构
小车采用步进电机进行驱动控制，由于步进电机结构简单，用于计算机借口简单，易于操作。而且文修简单，寿命长，所以决定采用步进电机作为驱动电机。
（3）控制系统
采用单片机进行控制，依赖单片机便宜，相对来说体积小，由于我们设计的机器人体积较小。而PLC控制相对来说要求高一点，体积较大，价格也比较贵。所以，我决定采用单片机进行控制。
3.1.2 四足磁吸附爬行机器人
方案如图3.2所示，该机器人有4只足，每只足都是磁性吸附装置，机器人在墙壁上靠足的强大磁性吸附力吸附在墙壁上，保证其不掉下来，但其中足的关节行走之间的设计较复杂，图为初步设计简图。
图3.2足式爬行机器人方案三文表达
（1）小车结构
小车包含车厢本体，立柱关节，旋转轴，腿部关节。其中，车厢本体里面还要有步进电机等等零部件。该足式机器人腿部可以自由旋转，使机器人可以自由移动。
（2）驱动机构
小车采用步进电机进行驱动控制，由于步进电机结构简单，用于计算机借口简单，易于操作。而且文修简单，寿命长，所以决定采用步进电机作为驱动电机。
（3）控制系统
采用单片机进行控制，依赖单片机便宜，相对来说体积小，由于我们设计的机器人体积较小。而PLC控制相对来说要求高一点，体积较大，价格也比较贵。所以，我决定采用单片机进行控制。
3.1.3 轮式磁吸附爬壁机器人
该轮式磁吸附爬壁机器人有4个轮子，轮子上是磁性物质，可以吸附在墙壁上，可以靠电机驱动轮子前进，该种类机器人吸附力较小，载重小。配置多个车轮，每个车轮由电机驱动，带动机器人移简单，着地面积小，文持一定的摩擦力较困难，越障能力差。如图3.3所示。
图3.3 轮式爬行机器人方案
（1）小车结构
轮式小车包含车厢本体，立柱支撑轴，旋转关节，小车车轮。其中，车厢本体里面还要有步进电机等等零部件。该轮式机器人车轮通过控制，使机器人可以自由移动，转弯。
（2）驱动机构
小车采用步进电机进行驱动控制，由于步进电机结构简单，用于计算机借口简单，易于操作。而且文修简单，寿命长，所以决定采用步进电机作为驱动电机。
（3）控制系统
采用单片机进行控制，依赖单片机便宜，相对来说体积小，由于我们设计的机器人体积较小。而PLC控制相对来说要求高一点，体积较大，价格也比较贵。所以，我决定采用单片机进行控制。
3.2 方案确定
最终选择磁吸附加轮式行走系统这种方案，因为这种机器人行走稳定速度快，适合于各种形状的壁面，而且不损坏壁面的油漆。
控制系统总体设计框图如图3.4所示，为所选单片机系统总体设计框图。
图 3.4 控制系统总体设计框图
4. 毕业设计内容
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