多分裂输电线路末端自重构移动作业机器人机械系统设计

输电线路带电作业机器人辅助甚至替代人工进行带电作业对于提升作业效率,保障人员安全具有重要意义.然而输电线路作业种类众多,不同的作业对象都对应有不同的作业末端,特别是对于移动机器人在线上进行不同末端工具的自己更换即机器人的末端自重构就显得尤为重要,它不仅能够实现机器人的"一机多用",更是将烦琐的"下线-更换末端-上线"直接简化为线上更换.为实现上述功能,提出了一种能够行走于二分裂和四分裂输电导线且能够进行绝缘子和引流板两种检修作业的末端自重构四轮移动机器人机械构型,在INVENTOR软件中设计了机器人的虚拟样机实体模型,提出了末端自重构的作业运动规划,通过机器人末端自重构过程的运动学理论建模、计算与分析、在MATLAB软件中选取不同的点云数对末端作业空间进行了仿真分析,同时,利用RobotToolBox对机械臂的运动规划进行了仿真分析,两组仿真都验证了机器人能够在线上无碰避障的实现末端自重构以及无盲区作业,相比与传统的地面手动重构方式,作业效率进一步得到提升,同时,机器人作业智能性也得到了显著增强,研究结果对于输电机器人实用化进程具有有力的推动作用.