体能训练机器人操作臂的力方向可操作度直接影响着运动轨迹规划精度。基于此,研究了体能训练机器人操作臂交互动态轨迹规划方法,分析体能训练机器人操作臂的力方向可操作度,利用多维支持向量机代替高斯混合模型,在李雅普洛夫第二方法的基础上确定稳定性约束条件,构建基于支持向量机的轨迹规划模型,实现体能训练机器人操作臂交互动态轨迹规划。实验结果表明,所提方法的角位移更小、噪声识别值和超参数更高,验证了所提方法轨迹规划弹性规划能力较好且轨迹规划精度较高。

通过SolidWorks软件建立了操作臂的三维实体模型，利用ANSYS软件完成了操作臂的有限元分析，从理论上得到了操作臂的最大受力点承受的应力小于材料的屈服应力，达到了设计要求，为进一步优化设计提供了技术支持。

目前的配电带电作业主要是通过绝缘斗臂车来实现,但是由于地形的限制,难以在山地、水田等环境中开展。为解决以上问题,提出一种适合配电带电作业的爬杆机器人平台。提出机器人平台的总体设计思想;介绍平台硬件和软件的设计原理和实现方法;形成实际的爬杆机器人。该机器人的主体既是一个操作臂又是一个爬行体。结果表明:该机器人可以实现自主爬杆,在到达电杆指定位置后可开展部分配电带电作业项目。

针对GIS检测移动操作臂的作业要求,首次开展了一种五自由度操作臂的结构设计与优化。首先通过分析GIS检测的任务要求,完成操作臂构型尺度设计;假定均质杆件和集中负载,建立机械臂力学模型,基于抗弯截面系数的平方与截面面积的三次方比值最优完成主操作臂的截面形状和截面尺寸的设计;建立三维实体模型,基于有限元方法完成操作臂在不同工况下的应力分析,在此基础上,采用遗传算法对操作臂进行结构优化。优化后的结构尺寸使操作臂的质量明显减小且能够保证足够的强度和刚度。