输电线巡检机器人动力学建模与DME评价

发布时间：2022-01-13 18:46

　　以新设计的输电线巡检机器人为具体研究对象,采用D-H法推导出机器人的雅可比矩阵;然后建立输电线巡检机器人的Lagrange动力学模型,进而依据机器人动力学模型求得输电线巡检机器人的操作臂惯性矩阵,提出了基于操作臂惯性矩阵所建立的机器人动力学评价指标:动态可操作性椭球（DME:dynamic operability ellipsoid）评价指标;最后结合逆运动学的反解,建立了不同空间轨迹坐标下的动态可操作性衡量指标,获得机器人动力学性能最佳的越障轨迹.通过机器人跨越绝缘子障碍的实验证明了所提动力学评价方法的有效性. 

【文章来源】：东北大学学报(自然科学版). 2020,41(09)北大核心EICSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

输电线巡检机器人连杆坐标系

从图4中可发现，关节3中的伺服电机电流在轨迹3的越障过程较小．说明在此种轨迹越障过程中，伺服电机的输出力矩较小．此结论可通过实验验证:轨迹3出现电流瞬时过载的情况要好于其他越障轨迹．这种情况说明在此种轨迹越障过程中，关节3负载端的惯量变换较为平顺．因此通过伺服电机电流的变化可得出结论:轨迹3的动力学性能优于其余越障轨迹．该实验结论与上述应用DME评价指标所得出的结论一致，进而验证DME评价指标选择越障轨迹的正确性．越障过程中输电线巡检机器人运动平稳，各个关节引起的抖动程度较轻，其越障过程如图5所示．巡检机器人后臂重复前臂动作，完成整个越障过程，实现跨越绝缘子障碍．

越障过程中输电线巡检机器人运动平稳，各个关节引起的抖动程度较轻，其越障过程如图5所示．巡检机器人后臂重复前臂动作，完成整个越障过程，实现跨越绝缘子障碍．图4 关节3的伺服电机电流

【参考文献】：
期刊论文
[1]双臂协调机器人相对动力学建模[J]. 张建华,许晓林,刘璇,张明路.  机械工程学报. 2019(03)
[2]LR-Mate机器人动力学性能分析[J]. 郭希娟,彭艳敏,耿清甲.  机械工程学报. 2008(10)



本文编号：3586956