F3 = f3－G2sinθ ( 15) N = F1+ G2cosθ ( 16) f3 = μ2N ( 17) 由式( 15) ～ 式( 17) 可得:
F3 = F1(μ2 cosβ－sinβ) + G2(μ2 cosθ－sinθ) ( 18) 式中: F3——— 机器人向下爬行时电机驱动力。
五、控制流程
针对以上分析研制的爬升机器人, 我们采用PLC控制。主电机周期性正反转, 转向的切换信号由两个限位开关提供。当机器人接近缆索顶端时,安装在上板的行程开关发出信号, PLC 发出主电机停转、放松机构运动的指令, 同时, 机器人转入下滑行程。为了保证机器人高速、有效、安全地在缆索上来回移动，即设计该机器人先以一定的加速度上升到5m/s以上，并维持一定的速度上升到离顶部适当的距离开始减速到顶端；下降时，先以一定的加速度下降到5m/s以上并稳定在该速度至下降到离底部一定的距离时开始减速，直至停止在底部，流程图如图6所示：
图6 机器人爬行流程图
六、安全性的考虑
为了保证机器人在整个运行过程中遇到紧急情况(如电气系统故障、电能不足)时均仍能正常的、连续的移动，以防止机器人在高空失重，使得机器人从高