新型三臂巡线机器人机构设计及运动分析

杨德伟　冯祖仁　张翔

摘要：为了增强机器人的越障能力，简化机械结构，减小越障时的电机负荷，设计了一种新型结构的三臂巡线机器人，该机器人采用双平行四边形桁架构型实现三臂的位姿调整运动，机构重心可调以减小桁架控制电机的负荷，各臂末端设置夹线轮以增强机器人跨越引流线障碍的能力，巡线机器人调整形态越障时，因机构重心偏移会引起机器人整体绕线缆偏转，属于基座浮动式机器人，根据机器人重力平衡条件构造优化目标函数，以基座浮动角度作为搜索变量，将基座浮动式机器人的运动分析问题转化为一维优化问题进行求解，仿真实验验证了算法的有效性，原型样机在实验室环境下完成了线上行走和越障实验，验证了机构的可行性。