外置管攀爬压电致动器

无束缚攀爬牵引

集成翼形换能器与机载电路，模拟树懒肢体动作，实现窄管环境的无缆自主攀爬与重载牵引。

Ding, Zhaochun · Xiang, Li · 吴疆 · Jinshuo, Liu · Lipeng, Wang · Tian, Yu · 张彦虎 · 荣学文 · 李沂滨

International Journal of Mechanical Sciences 2025

参数信息

机械部分尺寸

52 × 35 × 72 mm³

机械部分重量

20.5 g

最大牵引重量

120 g

最大攀爬速度

103.8 mm/s

无缆攀爬倾角

45 °

无缆最大牵引重量

20 g

无缆最大攀爬速度

18 mm/s

最小步进位移

0.36 μm

技术优势

能无缆攀爬

搭载12 V 300 mAh电池后，整机无需外接电源即可沿管道攀爬，这是压电致动器首次实现无缆运动。

自重轻，牵引大

机械部分仅20.5 g，却能牵引120 g重物，负载/自重比达到5.9倍。

步进精度高

最小步进位移0.36 μm，适合在狭窄空间内进行精细定位操作。

应用场景

• 管道检测机器人：在管道内攀爬并牵引检测设备，代替人工巡检。
• 微型爬管机器人：凭借20.5 g自重和120 g牵引力，成为微型爬管机器人的核心动力。
• 工业管道维护：无缆进入工业管道内部执行维护任务，免除布线困扰。
• 狭窄空间探测：在狭窄空间中凭借0.36 μm步进位移进行精确探测定位。