复合静电吸附阵列的吸附性能分析与应用

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3、逐渐增多，且工作环境的复杂化，对攀爬系统的吸附技术的要求，也随之越来越高。因此设计一种安全稳定、噪声小、功耗低、适用范围广、自身配置轻、易于小型化设计，且具备自清洁能力的吸附技术，成了广大机器人开发人员的研究目标。而静电吸附技术作为一种新的吸附技术，因具有以上优点成为了近几年研究的热点。在本文中，首先在静电吸附原理的基础上对静电吸附阵列进一步分析，以静电阵列的结构和参数为基础对电极阵列进行优化分析，综合考虑各个参数与吸附力输出的关系。其次，根据梳状双极性电极阵列电场的分布特性，进一步对三极性静电吸附阵列模型特性进行了分析、研究，并大胆提出了新型“筛底”

4、形吸附阵列模型，然后对其吸附力特性、性能与梳状吸附力模型进行对比分析，并根据电流变胶体特性对其进行类真空优化设计，得到复合吸附阵列。随后，制作了12组不同参数的梳状三极性和“筛底”形电极阵列及吸附力实验平台，进行了吸附力测试实验，并对实验数据进行处理、分析。结果表明“筛底”形电极阵列的吸附性能明显提升，为高性能的电极阵列的设计打下基础。最后，设计了一款“筛底”形静电吸附足和一款电控吸附攀爬系统，来验证该优化设计方案的可行性。并且在系统设计中引入无线电能传输技术，实现静电吸附高压与低压系统的物理隔离，为攀爬机器人的发展扩宽了思路。并设计了手持无线控制器，

5、内嵌UCOS-II实时操作系统，用于实时控制电控吸附爬壁系统实验平台，在不同材质的壁面上进行攀爬测试实验，验证电极阵列优化效果和整机性能。静电吸附作为一种新技术虽然具有众多优点和广泛的应用前景，但该技术仍有诸多问题，仍需进一步研究。如吸附力相对较小，吸附力“开启/关闭”可控性，复杂吸附力模型研究，自清洁能力提升等内容都有待进一步研究。关键词：攀爬机器人；电控吸附；“筛底”形阵列；有限元分析IIIABSTRACTToachievethefunctionoftheclimbing,robotmusthavetheequipmentwhichcanprodu

6、ceadsorptioncapacityassupport.Withtheenlargementoftherobotapplicationscopeandcomplicatedoftheoperationenvironment,therequirementofadsorptiontechnologyhasbeenbecomingmoreandmorehigh.Sothedesignofasecurityandstability,lownoise,lowpowerconsumption,widerangeofapplicationbackgroundsa

7、ndeasytodesignistheresearchgoalofmostclimbingrobotdevelopers.Becausetheelectrostaticadsorptionithastheaboveadvantageshasbecomearesearchhotspotinrecentyears.Inthisarticle,onthebasisofelectrostaticadhesiontheory,furtheranalysesofperformanceoftheelectrodearraywereimplemented.Thenth

8、eparametersandpropertiesofbipolarcoplanarcombel