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爬壁机器人是一种在极限环境下作业的机器人,其目的是代替人类在核工业、石化企业、造船行业等领域的危险环境下作业。自二十世纪六十年代出现以来,受到世界各个国家的广泛关注。本文是关于水下推力吸附式爬壁机器人样机的研究,该机器人主要是用于对水下结构物进行观察和检测,具有很高的应用价值和研究意义。首先对国内外爬壁机器人的研究现状和应用情况进行了系统的介绍,掌握了爬壁机器人的种类和特点,结合本机器人的工作环境和任务要求,经过分析和对比,确定了机器人的总体方案,采用了螺旋桨推力吸附和车轮移动的方式。建立了爬壁机器人的力学模型,主要进行了静力学分析和不倾覆条件计算,确定了机器人可靠吸附的条件;然后通过UG建立了机器人的简化模型,并导入ADAMS中进行了动力学分析,获得了最佳吸附力,为吸附装置的设计奠定了基础。对爬壁机器人本体进行了详细的设计,主要包括机械本体的设计、吸附装置和移动机构的设计、脐带缆和水密接头的设计、水下摄像和照明系统的设计以及动密封和静密封的设计等;应用UG建立了机器人的虚拟样机模型,对机器人的标准零件进行了选购,对非标零件进行了加工,并将这些零部件进行了装配,最后完成了机器人的实体样机。进行了爬壁机器人控制系统的设计,主要包括硬件的设计和软件的设计,上位机采用PC机,并利用VB编制控制界面;下位机采用Arduino单片机,并进行了各个硬件模块的设计和软件编程,对机器人控制系统进行了调试。最后,本文对课题的研究内容进行了总结,并对下一步的研究方向和内容进行了展望。