一 简 介
当需要在一些危险或者难以到达的地方执行任务时，具有在不同结构上攀爬
和滑行能力的机器人是非常重要的，比如在检查和维修金属桥梁、通信天线以及
深入核工业结构内部过程中使用的机器人。通常，这些类型的金属结构是由聚合
在一起的杆构成，是一种联合机械，每一个都可以描述为棱柱元素变截面和尺寸
的扩展。所有这些元素组合产生晶格不同的几何结构，其中结构性因素在不同点
的结合称为结构节点。这类结构的尺寸和形状取决于它应用的设计。在这一类型
设置中不同任务的机器人化已经被广泛地记载在文献中。在许多情况下，有人提
出使用连接机构和多腿机器人来实现位移的随即移动。另外，许多这些机器人是
被设计用来在墙壁或管道攀爬和工作。一些建议的解决方案在机械上是非常复杂
的，需要在运动控制方面有高水平的发展和阐述。一种用来给双层底部板件焊接
的机器人正在研制当中。该型机器人是由一种有选择顺应性装配机器手臂配置
的四足机器组成。该机器人通过抓住加强筋移动，但由于其几何结构不能移动通
过结构节点。Balaguer 提出了一种能够在复杂的三维金属基结构的爬壁机器人。
该机器人采用“毛毛虫“的概念来取代这些结构，并实时生成控制设计从而确保
稳定的自我支持。Longo 建议一个城市侦察双足机器人。这种机器人能够在表面
上实现交替移动，并且小到足以穿越密闭空间。Minor and Rossman 提出了一种
有腿的机器人，能够通过移动其身体从而产生推力。这些机器人的结构让它们沿
着管道和梁结构，并通过内爬管道，但机器人不能够避免节点。在本篇论文中提
出的机器人能够围绕结构节点移动。
对于位移和攀爬金属结构的最优解问题在理论上是基于一种原理，动力执行
机构是机器人结构的一部分，直接连接到并联机器人地末端，并用一种几何技巧
克服了用于微小运动时的障碍。此外，机器人要轻便，机械结构简单，具有大的
载荷和高速运转能力。这些条件基本都是由并联机器人实现。基于这个原因，用
一种改进的的并联机器人作为攀爬机器人完全是有可能的。
基本上，并联机器人用于攀登必须用适当的夹具系统改变两个环中的一个，
并取代另一个环，并通过预先设定的位移方向实现几何构型的动作。对并联机器
人而言，这个过程简单且自然。
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