输电线四轮移动作业机器人机械系统设计与作业空间分析

中文关键词: 分裂式超高压输电线  四轮移动作业机器人  虚拟样机  作业空间仿真  巡检作业

中文摘要:

      为了适应多分裂式超高压输电线的作业要求，针对目前单根线路上作业机器人功能单一，越障能力不足，作业范围小的问题。本文提出一种输电线四轮移动作业机器人新构型，其采用四轮移动平台和双机械臂及其末端的结构形式使得机器人兼具越障和作业双重功能，其中行走臂的设计使机器人具有较强的越障能力，机械臂搭载末端工具可完成线路上不同作业任务，在结构设计基础上通过INVENTOR软件开发了机器人虚拟样机模型，并对机械臂作业过程进行了建模和运动学分析，最后，在MATLAB环境下采用蒙特卡洛法对机械臂末端进行作业空间仿真，利用机器人工具箱对机械臂在不同工作任务下运动轨迹进行了仿真分析。结果表明，其一，所设计四轮移动机器人通过行走臂上旋转关节和横移关节的互相配合对行走轮进行位姿变换，以跨越防震锤和均压环等线路上障碍物。其二，末端可自重构作业机械臂实现对线路上金具夹持和作业操作，完成防震锤复位和耐张线夹引流版螺栓紧固作业任务。其三，完整的机器人系统具有较强的越障能力和灵活的机械臂作业能力，能够完成整条线路的 巡检作业任务。

英文摘要: