Desarrollo de un robot escalador con ruedas magnéticas similar a una bicicleta y capacidades de transición de plano adaptativas
Autores: Bu, Yongjian; Dun, Lide; Deng, Yongtao; Jiang, Bingdong; Jiang, Aihua; Zhu, Haifei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Desarrollo de un robot escalador con ruedas magnéticas similar a una bicicleta y capacidades de transición de plano adaptativas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Robots
Tareas de inspección
Robots trepadores con ruedas magnéticas
Obstáculos
Adhesión magnética
Transiciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Aunque se espera cada vez más que los robots realicen tareas de inspección en entornos estructurales ferromagnéticos tridimensionales, los robots trepadores con ruedas magnéticas enfrentan desafíos significativos para superar obstáculos y transitar entre planos. En este artículo, proponemos un novedoso robot trepador con ruedas magnéticas, llamado BiMagBot, que cuenta con dos ruedas magnéticas que permiten el ajuste adaptativo de la adhesión magnética sin necesidad de control activo. La rueda delantera incorpora un mecanismo de tentáculo en arco que rota un imán en forma de anillo para ajustar la adhesión magnética, mientras que la rueda trasera utiliza un diseño de eje excéntrico con orificio para facilitar una transición suave de la adhesión magnética entre superficies. Se analizaron y discutieron las fuerzas magnéticas que actúan sobre ambas ruedas durante las transiciones a través de esquinas cóncavas mediante simulaciones para elucidar los principios subyacentes. Se desarrolló y probó experimentalmente un prototipo del robot. Los resultados muestran que las ruedas delantera y trasera pueden ajustar la adhesión magnética durante la transición de esquinas con ángulos que varían de 90 grados a 315 grados. El robot pesa solo 1.6 kg, pero puede llevar un peso de 2 kg a una velocidad de 0.9 m/s para transitar a través de esquinas cóncavas, demostrando capacidades integrales en la transición de planos, facilidad de control y capacidad de carga.
Descripción
Aunque se espera cada vez más que los robots realicen tareas de inspección en entornos estructurales ferromagnéticos tridimensionales, los robots trepadores con ruedas magnéticas enfrentan desafíos significativos para superar obstáculos y transitar entre planos. En este artículo, proponemos un novedoso robot trepador con ruedas magnéticas, llamado BiMagBot, que cuenta con dos ruedas magnéticas que permiten el ajuste adaptativo de la adhesión magnética sin necesidad de control activo. La rueda delantera incorpora un mecanismo de tentáculo en arco que rota un imán en forma de anillo para ajustar la adhesión magnética, mientras que la rueda trasera utiliza un diseño de eje excéntrico con orificio para facilitar una transición suave de la adhesión magnética entre superficies. Se analizaron y discutieron las fuerzas magnéticas que actúan sobre ambas ruedas durante las transiciones a través de esquinas cóncavas mediante simulaciones para elucidar los principios subyacentes. Se desarrolló y probó experimentalmente un prototipo del robot. Los resultados muestran que las ruedas delantera y trasera pueden ajustar la adhesión magnética durante la transición de esquinas con ángulos que varían de 90 grados a 315 grados. El robot pesa solo 1.6 kg, pero puede llevar un peso de 2 kg a una velocidad de 0.9 m/s para transitar a través de esquinas cóncavas, demostrando capacidades integrales en la transición de planos, facilidad de control y capacidad de carga.