刘国平，缪 航，俞振东，孙茂文，秦科技

(南昌大学 机电工程学院 机器人控制实验室，南昌 330031)

架空输电线巡检机器人的跨障运动轨迹控制

刘国平，缪 航，俞振东，孙茂文，秦科技

(南昌大学 机电工程学院 机器人控制实验室，南昌 330031)

针对高压输电线检修维护问题，自主研发了新型三臂式架空输电线巡检机器人，并提出跨障的识别方案和动作方案。简化了此巡检机器人的跨障运动过程，采用D-H(Danevit-Hartenberg)建模方法建立了机器人跨障过程的运动学模型。在此基础上，应用拉格朗日力学方法完成了动力学建模。针对跨障运动轨迹跟踪问题，将外界干扰、误差等不确定因素考虑进去，采用鲁棒自适应PD(proportional-derivative)控制方法进行控制。为了验证此方法，加入传统PD控制方法进行对比。以理想的运动轨迹为目标轨迹，通过Simulink分别仿真得到2种算法的跟踪轨迹，将搭载2种算法的巡检机器人先后放在实际线路上运行，通过多传感器采集得到运动轨迹。实验结果显示它们的控制轨迹都非常接近目标值。从跟踪轨迹上对比2种算法，证明了所采用方法的有效性、稳定性和优越性。

巡检机器人；动力学模型；运动轨迹控制；鲁棒自适应PD控制

0 引 言

高压输电线路是电力系统的重要设施，担负着输送电力的重任，是国家基础设施建设和社会发展的“动脉”。然而，由于长期裸露在外，受自然灾害、鸟害、持续张力、磨损等影响，输电线路的巡检工作变得极其重要。常规的巡检方法包括人工巡检、航测法和刚起步的巡检机器人。……