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作品名称：创“芯”磁卫——基于STM32高空磁吸机器人
学校名称：兰州信息科技学院
参赛队伍：奇思制造队
队伍编号：228184
参赛学生：王浩郑敏李永清
指导老师：杨永清
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

在设计最初，我们团队遇到在港珠澳大桥青州航道桥段中大放异彩的，由克莱明科技生产研发的爬壁机器人，其能在青州桥塔上进行智能化维检，解决了高空维检困难、人工可达性差的问题。这引起了我们的兴趣,经过调查发现，该类机器人其在轻便性、侦察敏锐度和远距通信等特点更多用于检测高空环境以及军事侦查，而缺少强大的负载能力用于高空作业当中，例如进行除锈或者清洗。而传统的重载型机器人没有考虑对建筑物曲面的适应能力。基于此，我们打算设计一款带有变径设计且具有较强负载能力的高空磁吸机器人。

在初期，我们的项目采用足式爬壁机器人的设计思路，四足通过磁吸附在金属建筑物表面爬行，但是其负载能力有限。在不断的商讨和改进下，我们最终采用了履带式磁吸附爬壁机器人，其更高的负载能力和更强的稳定性能更好的实现我们的目标。

在研究途中，我们发现随着负载重量的提升，项目整体的稳定性在下降，其在金属板表面的运行途中易发生下滑现象。在研讨后，考虑到了机器人重心对行进途中的影响，将更多的重量放在的机器人的两侧且减少中心的重量，调整重心使机器人能够符合我们的需求，最终完成我们的目的。以STM32F407为主控芯片的高空作业机器人，通过继电器与驱动器的协同控制，实现了攀爬、清洁及喷漆修复等作业功能。具体而言，该机器人的攀爬功能通过四个继电器对直流电机的控制，以实现其在钢结构表面的移动；清洁功能则通过继电器控制推杆以及继电器控制直流电机来完成钢结构表面的除锈和清洗作业；喷漆修复功能则由继电器控制推杆来实现清洗后的喷漆修复工作。此外，该机器人支持通过手机APP进行远程控制，并利用摄像头与Wi-Fi模块实现图像的远程传输及环境数据的处理。