典型工况下带电作业机器人动力学与振动特性分析

翁威威; 江维; 岳世贤; 邹德华; 毛盾

doi:10.13960/j.issn.1672-2558.2026.01.005

南京工程学院学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 24 ›› Issue (1) : 32 -39. DOI: 10.13960/j.issn.1672-2558.2026.01.005

典型工况下带电作业机器人动力学与振动特性分析

翁威威, 江维, 岳世贤, 邹德华, 毛盾

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摘要

为确保电力系统的可靠运行,需对高压输电线路进行定期检测与维护。为此,文章设计一款适用于输电线路作业的双臂协同作业机器人,完成防震锤螺栓紧固等操作任务。通过建立机器人五自由度动力学模型,分析机器人在典型工况下的振动特性。将机械臂运动作为主要振动源,引入前馈补偿与PID反馈控制的复合控制系统,抑制机械臂运动引起的整机振动,从而最大程度降低其对机器人作业稳定性的干扰。为验证控制策略的有效性,在Matlab中建立机器人简化仿真模型,获得典型工况下机器人的振动位移误差。仿真结果表明,添加前馈补偿与PID反馈控制系统可以降低机器人位姿波动,使机械臂在输电线路检修作业中的单次检修操作平均耗时缩短5～8 s,提高了机械臂末端的作业精度与整体检修效率。