输电线巡检机器人越障工况下基座旋转关节性能分析

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Q_c与R_c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