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圖35 上海交通大學機械與工程學院負壓吸盤［49-50］
Fig.35 Vacuum cup of School of Mechanical and Engineering，Shanghai Jiao Tong University ［49-50］
圖36 東京工業大學系統與控制工程系負壓吸盤［51］
Fig.36 Vacuum cup of Department of Systems and Control Engineering，Tokyo Institute of Technology［51］
2. 5 螺旋槳式棲息機構
螺旋槳式棲息主要是指帶有爬壁輪的多旋翼無人機棲息，該類無人機通過旋翼產生的吸附力來吸附到各種壁面上，再通過其搭配的爬壁輪進 行壁面爬 行。Mathmood 等［52］綜 述了螺旋 槳式爬壁機器人暨爬壁無人機的相關原理、特點和發展趨勢，指出爬壁無人機受壁面性質影響較小，可在許多類型的垂直平面吸附棲息爬行，如光滑、粗糙和鐵磁性或非光滑表面。北京航空航天大學機械工程與自動化學院機器人研究所Ding 等［53-54］介紹了一種能爬墻和用臂操作的無人機，無人機通過2 個腿輪機構來實現輪爬壁和腿爬壁2 種模式，結構如圖37 所示［53-54］。韓國科學技術研究院Shin 等［55］提出了一種可用于建筑結構監測的爬壁無人機，通過無人機在壁面爬行來對建筑進行監測，試驗驗證了該無人機可在壁面爬行及空中飛行，結構如圖38 所示［55］。韓國科學技術院土木與環境工程系Myeong 等［56-57］設計了一種帶有棲息機構的爬壁無人機，結構如圖39所示［56-57］，該無人機可通過姿態變化和棲息機構在目標物體上棲息、爬行。
圖37 北京航空航天大學機械工程與自動化學院機器人研究所爬壁無人機［53-54］
Fig.37 Wall-climbing robot of School of Mechanical Engineering and Automation，Beihang University ［53-54］
圖38 韓國科學技術研究院Shin 等爬壁無人機［55］
Fig.38 Wall-climbing robot of Shin， et al. of Korea Advanced Institute of Science and Technology（KAIST）［55］
圖39 韓國科學技術院土木與環境工程系爬壁無人機［56-57］
Fig.39 Wall-climbing robot of Department of Civil and Environmental Engineering，KAIST［56-57］
日本富士通有限公司Yamada 等［58］介紹了一種可用于橋梁檢測的爬壁無人機，該無人機帶有1 個圓柱形籠子和2 個圍繞籠子自由旋轉的無輻條輪子，結構如圖40 所示［58］，該無人機可檢查人難以進入橋梁表面的地方。日本國立理工學院Iwamoto 等［59］設計了一種可用來檢測隧道的爬壁無人機，該無人機配備了一套橡膠履帶可使無人機在壁面爬行，結構如圖41 所示［59］。韓國科學技術院Jung 等［60］提出了一種可用于風力發電機槳葉檢測的爬壁無人機，無人機借助4 個輪子可在槳葉表面粘貼吸附和爬行，結構如圖42［60］所示。
圖40 日本富士通有限公司爬壁無人機［58］
Fig.40 Wall-climbing robot of Fujitsu Limited［58］
圖41 日本國立理工學院爬壁無人機［59］
Fig.41 Wall-climbing robot of National Institute of Technology，Ariake College［59］
圖42 韓國科學技術院Jung 等爬壁無人機［60］
Fig.42 Wall-climbing robot of Jung， et al. of Korea Advanced Institute of Science and Technology［60］
早稻田大學理工系Tanaka 等［61］提出了一種帶有輪式結構的爬壁無人機，可實現高運動和長期運行，結構如圖43 所示［61］，試驗結果表明該無人機可在復雜環境中平穩爬行和飛行。韓國科學技術院土木與環境工程系Myeong 等［62］提出了一種帶有旋轉臂的新型爬壁無人機，旋轉臂的角度可根據墻體傾斜角進行控制，以實現節能，結構如圖44 所示［62］，試驗表明該無人機可在不同形狀的墻壁上爬行。岡山大學自然科學技術研究生院Watanabe 等［63］研發了一種既能進行錘擊試驗又能目視檢測的爬壁無人機，結構如圖45 所示［63］，試驗證明該無人機可完成相應的爬行并檢測。
圖43 早稻田大學理工系爬壁無人機［61］
Fig.43 Wall-climbing robot of Department of Science and Engineering，Waseda University［61］
