为解决巡线机器人在柔性架空输电线上进行移动时会产生耦合振动的问题,基于刚柔耦合动力学,建立了巡线机器人在架空柔性输电线上移动的动力学模型,并使用广义α法对系统方程进行积分求解。仿真结果表明巡线过程中机器人与输电线会产生耦合振动,不合适的机械臂长度甚至会导致异常振动并造成输电线的弹跳运动;输电线两端安装高度差对系统动力学响应有明显影响。

针对现有机器人在森林、山地、坍塌区域等复杂的非结构化环境中移动困难的问题,设计开发了一款可搭载侦察或营救设备、在崎岖环境下进行高效运动的弹跳机器人。该机器人总质量为97.1 g,最大弹跳高度为1.5 m,具有一定的负载能力,可搭载设备进行实际应用。首先,将设计的几种弹跳机构方案进行理论分析对比,最终设计出稳定性最好、能量利用率最高的方案。其次,为了使得弹跳机构能够瞬间释放能量,设计了一款精简可靠的能量控制机构。该机构可有效控制储能机构,进行能量的快速存储与瞬间释放,使得存储的弹性势能高效地转化为机器人的动能。最后,在机器人的系统集成方面,从两个角度进行理论分析,得出了机器人合理的质量分布。