新型三臂巡線機器人機構設計及運動分析

楊德偉　馮祖仁　張翔

摘要：為了增強機器人的越障能力，簡化機械結構，減小越障時的電機負荷，設計了一種新型結構的三臂巡線機器人，該機器人采用雙平行四邊形桁架構型實現三臂的位姿調整運動，機構重心可調以減小桁架控制電機的負荷，各臂末端設置夾線輪以增強機器人跨越引流線障礙的能力，巡線機器人調整形態越障時，因機構重心偏移會引起機器人整體繞線纜偏轉，屬于基座浮動式機器人，根據機器人重力平衡條件構造優化目標函數，以基座浮動角度作為搜索變量，將基座浮動式機器人的運動分析問題轉化為一維優化問題進行求解，仿真實驗驗證了算法的有效性，原型樣機在實驗室環境下完成了線上行走和越障實驗，驗證了機構的可行性。