爬壁机器人真空吸附及运动方式探讨(3)

图２

多吸盘吸附（昆虫足式）［２５］

３真空的形成和消除方式

形成真空是真空吸附的根本、是爬壁机器人吸附力的来源，而消除真空实现吸盘的剥离则是多吸盘吸附机器人移动的必然要求，它们是吸盘设计的关键内容。要提高爬壁机器人的性能，就得设计出快速、可靠的真空产生和消除方式。目前，真空的形成和消除各有几种不同的实现方式。

２．１多吸盘的设计

由于需要利用吸盘与墙面的静摩擦力，故应选择摩擦系数较大的材料，通常选用聚氨酯。聚氨酯的摩擦系数较大且耐磨性好。当聚氨酯吸盘与壁面间有滑动趋势时，吸盘还会产生粘着效应和滞后效应，能够增大与壁面间的摩擦力［１３］。

多吸盘的设计主要表现为吸盘个体和排布方式的确定。

一般情况下，用于多吸盘吸附的吸盘设计成圆锥形。ＳＲＦ［８］是一个集真空泵、微型阀门、压力传感器于一体的吸盘模型，如图３所示，自重３５ｇ，在玻璃表面能承

受１．２￣１．５ｋｇ负载，而ＳＲＦ的下一代将在此基础上发展成为电池驱动、集接触传感微控制器和摄影机于一体的新型吸盘。可以预见，ＳＲＦ应用于多吸盘吸附，将起到非

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３．１真空的形成方法

吸盘真空的形成多采用抽风机或真空泵。真空泵提供的支持力比抽风机大，但是抽风机在处理吸盘气体泄漏方面能做得更好［３］。

采用由真空泵或抽风机抽吸空气产生吸附力的主动吸附方式，需要外接气源，连接大量的支持设备，能量耗费大，而且一般伴有较大的噪声，机器人的体积和活动范围都受到限制，不宜在小型爬壁机器人上使用。

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