柔性输电线-带电作业机器人刚柔耦合特性分析

输电线路带电作业机器人通过双轮行驶于高压电缆，刚性的机器人系统和柔性的输电线路之间构成了复杂的刚柔耦合系统，特别是在刚性系统和柔性系统的轮线接触处表现出较强的非线性复杂耦合特性。为保障机器人作业过程的稳定性，获取较好的作业动态性能，分别建立了柔性导线、刚性机器人以及柔性导线-刚性机器人的耦合动力学模型。基于该模型，在ADAMS中分几种不同典型工况对带电作业机器人线上作业行为的动力学特性进行了仿真研究。通过仿真特性曲线一方面验证了刚柔耦合动力学模型的有效性，另一方面通过仿真模型得到了合适的机器人动力学参数，从而实现机器人作业优化与控制。最后在带电线路进行现场引流板紧固作业试验，结果也验证了所提出的刚柔耦合动力学模型的工程实用性。