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特种设备检验检测技术研究
Research on Inspection and Testing Technology for Special Equipment

兆帕，条件屈服强度高于 215MPa，材料伸长率 δ5（%）：≥12，可以满足机器
人工作强度要求。机体主要采用螺钉连接的方式固定各个零部件，方便对结构进
行改动。同时在设计阶段为检测元件的安装位置进行了一些结构优化，预留进一

步改进的空间。
（2）机器人攀爬方式的分析及选择
对攀爬方式的设计，目前机器人常见的攀爬机构常见的有真空泵吸盘及依靠
磁性结构吸附的方式，真空泵吸盘虽然可以对任意材料进行吸附，但首先对吸附

表面的光洁度和清洁度有比较高的要求，而且吸附面必须平整，但就电梯导轨结
构来看，并没有足够的位置能够使用吸盘固定，且长期使用的电梯导轨表面清洁
度极差，无法使用吸盘吸附的攀爬方式，通过磁性吸附的方式虽然必须表面可被

磁场吸附，但电梯导轨的主要材料均为普通碳素钢 A3F，导磁性能良好，但带磁
性的材料可能会对机器人在一定程度上造成干扰，同时运行阻力也会较大。从机
器人的攀爬移动结构来看，履带式和步行式结构较为复杂，且控制难度较高，履
带式的优点是对攀爬表面的适应性更强，更可靠，但相比轮式结构更复杂，控制
难度也更高。步行结构虽然对复杂攀爬面适应性更好，但结构复杂，设计难度高，

可靠性差，对于导轨型机器人而言没有必要。在本次设计中，最早的想法是通过
侧向轮压紧 T 型导轨变窄的部分，避免磁性轮的磁场对电子设备的干扰及其阻力，
同时通过侧向压紧力防止机器人从导轨脱落，但很快发现导轨侧导向面的宽度不

同型号的导轨偏差较大，若将侧向轮支架做成长度压紧幅度均可调的结构对精度
及整体结构强度有较大影响，故最终没有采用此方式。
为方便检测同时基于集成化的考虑，导轨机器人用于检测的主要传感器均位
于机器人上，因此导轨机器人在导轨上的运行状况会直接反馈到位于其上的传感
器，若是无法保障机器人的运动轨迹与导轨本身变形情况一致，则会对最后的检

测结果造成严重偏差。
在对多种攀爬方式进行研究分析后，本次设计方案最终选择了在导轨顶部
通过两个磁轮吸附保持与导轨顶部工作面的贴合，使机器人运行轨迹与导轨实

际形状相同，为减小多个磁轮磁场对动力可能造成的干扰，在导轨侧面的驱动轮
为非磁性金属轮，顶部及侧边导向轮使用磁性轮吸附的方式保持机器人运行姿
态。根据国内关于电梯 T 型导轨的相关规定，机器人适应导轨工作面宽度范围是
10~28.6mm，主要针对的导轨宽度是 16mm。因此将侧向轮的轮架设计为可调节

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