单轨交通接触轨巡检机器人结构设计与运动控制优化

摘要

根据巡检要求及运行工况，采用模块化设计、仿真模拟和样机试验的方法，设计并研发单轨交通接触轨巡检机器人。首先，设计巡检机器人的机械结构，包括中枢车体子系统、巡检臂架子系统；其次，为了确保巡检机器人在单轨轨道上的平稳通过性，分析巡检机器人的运动学特性，采用模糊比例-积分-微分(PID)控制调节电机转速的控制方法，实现巡检机器人的平稳运行；再次，为了改善巡检的准确性，采用运动学联合仿真，通过控制算法模糊PID对联合仿真系统进行控制，提高巡检机器人巡检的准确性；最后，搭建巡检机器人的物理样机，对其平稳运行及巡检结果进行验证。结果表明：巡检机器人结构设计合理，可完成单轨交通接触轨巡检工作，解决了国内针对单轨交通接触轨智能巡检的难题。

关键词

单轨交通接触轨 / 巡检机器人 / 结构设计 / 模糊PID / 联合仿真