葉片檢測用爬壁機器人路徑規(guī)劃和觸力柔順控制.pdf

1、本文針對目前檢測風電葉片表面故障手段不足的現(xiàn)狀,提出爬壁機器人攀爬葉片檢測方案,并基于樣機探討了葉片表面路徑規(guī)劃和機器人吸附足觸力控制問題,其主要研究工作如下:
　　首先,研究能夠適應曲面變化的移動機構(gòu)和吸附機構(gòu),基于靜力學平衡分析了機器人安全吸附條件;基于D-H描述法分析了機器人質(zhì)心運動學,給出了機器人機構(gòu)和吸盤半徑設計的參考條件,探索了雙足機構(gòu)的越障能力。
　　其次,針對葉片表面的路徑規(guī)劃問題,探討三維路徑規(guī)劃的適用性;

2、基于神經(jīng)網(wǎng)絡方法,通過與模擬退火法相結(jié)合,設計了一種基于碰撞罰函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的三維路徑規(guī)劃算法;根據(jù)葉片曲率變化范圍設計了退火溫度加權(quán)系數(shù)的計算方法。仿真實驗驗證了所設計的算法能夠規(guī)劃出葉片表面的最優(yōu)可行路徑。
　　再者,針對爬壁機器人吸附足與壁面接觸過程中接觸沖擊力較大的問題,探討了機器人觸力柔順控制方法;借鑒步行機器人的落地力柔順控制PO/PC算法,建立了爬壁機器人吸附足與葉片壁面的端口網(wǎng)絡系統(tǒng)模型;基于無源性理論,從端口網(wǎng)