木结构古建筑立柱攀爬机器人的研究

木结构古建筑的经常性维护保养是延长古建筑使用寿命的重要措施,获得木结构古建筑各个部分详细状况是制定有针对性的维护保养方案的重要基础.以获取木结构古建筑各个部分详细图像信息为研究目的,设计了一种可以在木立柱上攀爬的小型机器人.提出的攀爬机器人搭载微型图像采集系统,可攀爬至木立柱的任意位置采集木结构古建筑的表面图像信息.此攀爬机器人的设计以保护木结构古建筑表面为前提,选择不损伤木立柱的真空泵吸盘结构;以抗电磁干扰与结构紧凑为出发点,选择了超声波电机为驱动电机;为减小惯性传感器的累积误差,提高攀爬机器人的定位精度而选择了陀螺仪传感器;为了完成机器人在不同直径木立柱上的攀爬,在控制器中加入了曲面自适应控制.通过对攀爬机器人硬件机构的选型与软件算法的结合,可实现机器人在木结构古建筑立柱上的稳定攀爬与信息采集.