El robot volador y de adhesión basado en acercamiento y vacío
Autores: Huang, Chengwei; Liu, Yong; Bai, Bing; Wang, Ke
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
El robot volador y de adhesión basado en acercamiento y vacío
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Convencional
Volador
Adhesión
Robot
Adsorción
Enfoque
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
El robot convencional de vuelo y adhesión se adhiere a la pared controlando el ángulo de actitud para generar una fuerza en dirección horizontal combinada con el dispositivo de presión negativa en la posición objetivo. Sin embargo, cuando el robot está en contacto con la pared, esta generará fuerzas de reacción y momentos de inclinación sobre el robot, lo que aumenta la complejidad de modelar y controlar el proceso de adsorción. Por lo tanto, inspirado en los mecanismos de posado que los gecos y las ranas arbóreas pueden usar para saltar y adherirse a superficies verticales como los troncos de los árboles, proponemos un método natural basado en la adsorción por aproximación. El método utiliza una velocidad de aproximación adecuada para lograr una adsorción estable en la posición deseada. Investigamos los efectos de la velocidad de aproximación, la tasa de flujo de la bomba de vacío y el material de la pared en el rendimiento de la adsorción. Además, diseñamos un sistema de adsorción por aproximación unidireccional y un controlador de dirección, y establecemos un modelo de contacto y presión negativa. Se identifican los parámetros relevantes del sistema de adsorción, y se llevaron a cabo experimentos de colisión en el suelo y experimentos de vuelo para el robot de vuelo y adhesión para validar el método propuesto.
Descripción
El robot convencional de vuelo y adhesión se adhiere a la pared controlando el ángulo de actitud para generar una fuerza en dirección horizontal combinada con el dispositivo de presión negativa en la posición objetivo. Sin embargo, cuando el robot está en contacto con la pared, esta generará fuerzas de reacción y momentos de inclinación sobre el robot, lo que aumenta la complejidad de modelar y controlar el proceso de adsorción. Por lo tanto, inspirado en los mecanismos de posado que los gecos y las ranas arbóreas pueden usar para saltar y adherirse a superficies verticales como los troncos de los árboles, proponemos un método natural basado en la adsorción por aproximación. El método utiliza una velocidad de aproximación adecuada para lograr una adsorción estable en la posición deseada. Investigamos los efectos de la velocidad de aproximación, la tasa de flujo de la bomba de vacío y el material de la pared en el rendimiento de la adsorción. Además, diseñamos un sistema de adsorción por aproximación unidireccional y un controlador de dirección, y establecemos un modelo de contacto y presión negativa. Se identifican los parámetros relevantes del sistema de adsorción, y se llevaron a cabo experimentos de colisión en el suelo y experimentos de vuelo para el robot de vuelo y adhesión para validar el método propuesto.