Electromagnetic Wall Climbing Robot: A wall climbing robot that moves in a straight line, stop at the end of the wall and then turn
2024 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
Elektromagnetisk väggklättrarrobot : En väggklättrande robot som rör sig i en rak linje, stannar vid slutet av väggen och sedan vänder (Swedish)
Abstract [en]
Our world contains advanced constructions such as towering skyscrapers, intricate infrastructure, cargo ships and spacecraft. The inspection and maintenance of these constructions at great heights can expose human workers to severe risks. A solution to the risks posed to humans could be the usage of wall climbing robots.The aim of this bachelor thesis is therefore to construct and test a wall climbing robot using electromagnetism as its adhesive method. The goal was to create a robot that could climb in a straight line on a ferromagnetic planar surface and also refrain from going outside the edges of the wall. In addition, the robot should also be able to climb on a wet wall. The robot frame was constructed with a main body and four moving limbs. The robots ability was evaluated with three tests corresponding with the projects goals. The results showed the robot had a difficult time climbing in a straight pattern. This was caused by it’s geometry and lack of mobility in the limbs. The implementation of rails helped with the ability to move forward, but made the movement pattern unpredictable. This was caused by the electromagnets sliding up and down within the railing. Detecting the edges of the wall was not a problem and could be solved with different distance measuring sensors. Applying water to the wall’s surface made the robot slower and prone to slippage. However, it did not make it unable to move or made it slide off the wall.
Abstract [sv]
Vår värld består av avancerade konstruktioner som skyskrapor, komplex infrastruktur, fraktfartyg och rymdfarkoster. Inspektion och underhåll av dessa konstruktioner på stora höjder utsätter mänskliga arbetare för allvarliga risker. En möjlig lösning på dessa risker är att använda väggklättrande robotar. Syftet med denna kandidatuppsats är därför att konstruera och testa en väggklättrande robot som använder elektromagnetism som adhesiv metod. Målet var att skapa en robot som kan klättra rakt på en ferromagnetisk plan yta och undvika att gå utanför väggens kanter. Dessutom skulle roboten kunna klättra på en våt vägg. Robotens ram konstruerades med en huvudkropp och fyra rörliga ben. Robotens förmåga utvärderades genom tre tester som motsvarade projektets mål. Resultaten visade att roboten hade svårt att klättra rakt. Detta berodde på dess geometriska utformning och brist på rörlighet i benen. Implementeringen av skenor förbättrade förmågan att röra sig framåt men gjorde rörelsemönstret oförutsägbart eftersom elektromagneterna gled upp och ner i skenorna. Att detektera väggens kanter var dock inget problem och kunde lösas med olika avståndsmätningssensorer. När vatten applicerades på väggens yta blev roboten långsammare och mer benägen att glida. Dessutom slutade den inte röra sig och höll sig kvar på väggen.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 50
Series
TRITA-ITM-EX ; 2024:45
Keywords [en]
Mechatronics, Electromagnetism, Electromagnets, Microcontroller, Wall climbing robot, Robot
Keywords [sv]
Mekatronik, Electromagnetism, Elektromagneter Microkontroll, Väggklättrande robot, Robot
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-354933OAI: oai:DiVA.org:kth-354933DiVA, id: diva2:1906339
Subject / course
Mechatronics
Educational program
Master of Science in Engineering - Mechanical Engineering
Presentation
2024-05-31, 00:00
Supervisors
Examiners
2024-10-172024-10-172024-10-17Bibliographically approved