输电线巡检机器人越障工况下基座旋转关节性能分析

李小彭, 刘海龙, 樊星, 石冰

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东北大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (04) : 52-60.

输电线巡检机器人越障工况下基座旋转关节性能分析

  • 李小彭, 刘海龙, 樊星, 石冰
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摘要

影响机器人越障性能的主要因素之一是行走臂基座旋转关节.为了提升机器人在越障工况下的行走性能,提出了一种基座旋转关节主动调节方法 .首先建立了机器人基座旋转关节的双惯量动力学模型,基于该模型采用线性二次调节器(linear quadratic regulator,LQR)控制理论设计了关节控制器.对比发现基座旋转关节性能主要由权系数矩阵Qc与Rc决定,使用遗传算法对关节控制器系数矩阵中的参数进行优化,并通过对比分析优化效果,找到最佳方案来提升机器人在越障工况下的行走性能.最后进行了多关节双臂巡检机器人的越障实验,结果表明,经优化参数后的关节控制器能更好地控制机器人完成越障任务.

关键词

双臂巡检机器人 / 动力学模型 / 关节控制 / 遗传算法 / 性能分析

中图分类号

TP242 / TM755

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李小彭, 刘海龙, 樊星, 石冰. 输电线巡检机器人越障工况下基座旋转关节性能分析. 东北大学学报(自然科学版). 2025, 46(04): 52-60

基金

宁夏回族自治区自然科学基金资助项目(2023AAC03374)

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