陶广宏　房立金

东北大学，沈阳，110819



三臂式巡检机器人重力平衡及其转向越障方法

陶广宏房立金

东北大学，沈阳，110819

提出了一种由4组平行四边形机构串联组成的新型三臂式巡检机器人机构，该机构能够通过调节机器人的姿态来满足越障过程中的重力平衡要求。给出了机器人越障流程规划，并对转向越障中的关键步骤进行了分析，利用二分逼近优化算法搜寻满足重力平衡条件的越障姿态，给出了满足重力平衡约束条件的运动学逆解求取方法，实现了机器人重力平衡约束条件下的转向越障运动。分析结果表明，该新型三臂式巡检机器人具有转向跨越障碍的能力。

重力平衡；转向；越障；巡检机器人

0　引言

近年来，国内外学者针对电力输电线路巡检机器人开展了大量研究，提出了多种形式的机器人结构，部分机器人已经在电力部门得到了实际应用。但由于机器人的重力平衡问题，现有的机器人大多是在直线线路上使用，在转角塔处跨越障碍和转向行走方面还存在很多不足。

现有的输电线巡检机器人可分为双臂结构、多臂结构和三臂结构三大类。双臂结构是现阶段最具代表性的结构形式，由于其越障有单臂挂线行进的过程，会出现侧摆等不稳定状态[1]。典型的有日本HiBot公司研制的Expliner[2]，它具有8轮双臂的结构，通过调整机器人下方的杆式机构来保证机器人的重力平衡。中国科学院沈阳自动化所[1-3]和武汉大学[4]等研究机构也分别设计出双臂回转式的巡检机器人样机。……