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机械设计与制造2024年第11期:电网爬杆机器人结构设计及精度控制策略研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王琦;

单位:郑州工业应用技术学院;

摘要:为替换人类执行高空作业,这里设计了一种电网爬杆机器人,并提出了爬杆精度控制策略。首先针对电网爬杆机器人结构模型,建立了机器人Denavit-Hartenberg模型,分析了其逆运动学解。在电网爬杆机器人上安装了三轴加速度计以实时测量俯仰角和滚转角,并将其作为比例-积分-导数算法的反馈输入信号。根据Ziegler-Nichols控制器,得到比例-积分-微分控制方法中的KP、KI和KD参数。通过爬杆机器人样机实验,测试了机器人工作性能,表明所提出的控制策略能有效实现爬杆机器人可控步幅的自动连续爬升,且减小了由舵机驱动的五杆机构的角速度波动。同时对比了其他典型爬杆机器人,验证了所提爬杆机器人的性能优势。

关键词:爬杆机器人;;运动学模型;;步态运动;;PID控制

基金资助:河南省2021年教育部产学合作协同育人项目(202102213042):机械零部件测绘实训评价平台的建设