新型三臂巡線機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析

楊德偉　馮祖仁　張翔

摘要：為了增強(qiáng)機(jī)器人的越障能力，簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，減小越障時(shí)的電機(jī)負(fù)荷，設(shè)計(jì)了一種新型結(jié)構(gòu)的三臂巡線機(jī)器人，該機(jī)器人采用雙平行四邊形桁架構(gòu)型實(shí)現(xiàn)三臂的位姿調(diào)整運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)重心可調(diào)以減小桁架控制電機(jī)的負(fù)荷，各臂末端設(shè)置夾線輪以增強(qiáng)機(jī)器人跨越引流線障礙的能力，巡線機(jī)器人調(diào)整形態(tài)越障時(shí)，因機(jī)構(gòu)重心偏移會(huì)引起機(jī)器人整體繞線纜偏轉(zhuǎn)，屬于基座浮動(dòng)式機(jī)器人，根據(jù)機(jī)器人重力平衡條件構(gòu)造優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，以基座浮動(dòng)角度作為搜索變量，將基座浮動(dòng)式機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)分析問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一維優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行求解，仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的有效性，原型樣機(jī)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下完成了線上行走和越障實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了機(jī)構(gòu)的可行性。