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爬壁机器人的国外研究现状爬壁机器人作为机器人分类中的一种，最早是由日本科学家在1966年开始设计研发出一台简单的原理样机。从此，因为服务应用于各个行业而取得的突出表现，爬壁机器人技术在世界范围内得到认可，并在各国加大投入的同时高速发展。其中最早进入爬壁机器人行业的日本一直处于领先地位，所取得的成绩也最为突出。美国、俄罗斯及德国等老牌欧美国家也相继开发出多个不同类型的爬壁机器人，应用服务于社会生活、工业生产的各个角落[13]。下面本文就对爬壁机器人研究发展过程中，有代表性的国内外研究情况做进一步详细的阐述。25513
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在国际上，日本是最早提出爬壁机器人概念的国家[14]，在研究开发爬壁机器人中技术水平也是处于领先的国家之一：
二十世纪优尔十年代中期，日本科学家西亮的团队研制出世界上第一台垂直壁面移动机器人的原理样机。这是一种负压式吸附壁面的移动爬壁机器人，利用空气动力学原理，通过高速电风机在进气端产生的低压空气，在内外压差的负压效应作用下实现机器人的壁面吸附。论文网
七十年代中期，西亮的团队又成功研制出一种单吸盘吸附结构的爬壁机器人。这款二号样机相对于十年前的一号原理样机，实用功能更加显著。该样机采用改进的单个大吸盘结构，使得整个机器人能够更加稳固地吸附在普通光滑壁面上，并且首次引入履带机构作为爬壁机器人的移动机构，进而实现了爬壁机器人在垂直壁面上的上下移动功能。
到了八十年代，日本日立制作所的内藤绅司等人研制出了腿足式磁吸附爬壁机器人，如图 1-1所示。这个腿足式磁吸附爬壁机器人安装有八块携带永磁体的接触脚面，机器人的内外侧各分布了四块脚面。机器人通过内侧四块脚面和外侧四块脚面在垂直壁面上的不停交替吸附，实现机器人在壁面上向前和向后的移动，再通过内外框脚面之间的相对转动，实现机器人的横向变向，实现了在整个壁面的开放式移动。其中，每块脚面相对于壁面都可以作直线运动，使得机器人的最大移动速度可达到 10cm/s[15]。
20世纪80年代末期开始，爬壁机器人已经开始大量在生产中得到实际运用，日本又相继成功设计了各种新式类型的爬壁移动机器人。
日本光荣公司研制出的一种多吸盘吸附式爬壁机器人,该机器人配备有两套真空吸盘,如图1-2 所示。机器人配备左右两个真空泵、充电镍镉电池、控制系统和无线通讯系统。机器人每一次充电需要几个小时，满电时最长工作时间为三十分钟，工作半径在十米以内，最大移动速度为30 cm /min，可很好的满足高楼大厦壁面的检测和清洗工作。
日本钢管株式会社研制出的车轮式磁吸附爬壁机器人，如图 1-3所示。机器人可以很好的在飞机发动机叶片、船体和油罐油管等各种大型金属磁性构造物上，代替人工进行检测或者执行修理作业。机器人靠磁性车轮吸附在壁面上，末端执行器为一个工作手臂，具备夹放作业的功能。驱动器为两台直流电机，通过控制信号分别驱动左右两组车轮。机器人移动快速，稳定性能好，最大行进速度能够达到9m/min，复杂壁面适应能力强，并且不容易破坏壁面内外部的涂层[16]。
进入九十年代,日本宫崎大学的机器人科研团队研制成功了世界首台依靠螺旋桨推进器驱动的飞行爬壁机器人。这款飞行爬壁机器人采用飞行器螺旋桨推进原理，利用两个相互独立的螺旋桨转动时桨叶产生的推力形成指向壁面的吸附力。因为始终有一个推力指向壁面，因此机器人在另一个螺旋桨的推力可以成功做到壁面移动和壁面跨越障碍。