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作者：柏仓;邱刚;陈杰;谭笑;曹京荥;
单位：国网江苏省电力有限公司;国网江苏省电力有限公司电力科学研究院;
摘要：采用机器人代替人工对电缆沟进行定期巡检是提高检测效率的有效方法。目前电缆沟检测机器人缺少近距离探测电缆的柔性机械臂，现有连续体机械臂存在运动范围有限、刚度低等缺陷。为此提出一种将刚性关节与变刚度连续体手臂相结合的软体机械臂构型。首先通过分析电缆沟的特点确定了机械臂的基本构型；然后详细设计了机械臂的升降关节、俯仰关节、横滚关节、变刚度连续体手臂及其驱动机构。连续体手臂采用气囊挤压阻塞片的结构，期望实现手臂的变刚度，提升承载力；接着采用D-H分析方法建立了机械臂的运动学模型，进行了运动学仿真。运动学仿真结果验证了所建模型的正确性，操作空间分析结果表明机械臂末端运动空间能够完整覆盖整个电缆沟。最后，根据本研究设计的机械臂结构研制了机械臂实物样机，通过变刚度实验验证了连续体手臂的变刚度能力；通过将机械臂置于电缆沟环境中运动，表明连续体手臂能够很好地伸入电缆之间狭小的空间中。
关键词：电缆沟;;连续体机器人;;变刚度;;软体机器人;;气囊;;绳索驱动
基金资助：国网江苏省电力有限公司科技资助项目(J2022128)
