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微型电脑应用2024年7月
研究与设计MicrocomputerApplications第40卷第7期
文章编号：1007-757X(2024)07-0157-03
先验性虚拟排斥力约束下带电作业机械臂轨迹控制
孙涛，张似丰，杨浩
（国网江苏省电力有限公司灌南县供电分公司，江苏，连云港223500）
摘要：由于带电作业中的机械臂需避开电力设备和障碍物，使得后验性约束条件的稳定性较差，进而导致控制曲线误差较
大。对此，提出虚拟排斥力约束下的带电作业机械臂运动控制方法。对带电机作业机械臂关节的功能和势能进行计算。使
用人工势场法进行障碍物检测，并结合机械臂关节的功能和势能计算具有先验性属性的虚拟排斥力。基于虚拟排斥力对机
械臂与障碍物之间距离设置相应的约束。基于设置的约束条件，采用CPG神经网络构建机械臂的运动控制模型。实验结果
表明，所提方法的机械臂运动控制位置与目标位置几乎一致，完美贴合目标曲线，并且具有快速的响应能力。
关键词：带电作业；虚拟排斥力；CPG神经网络；轨迹控制
中图分类号：TP247文献标志码：A
TrajectoryControlofLiveWorkingRoboticArm
underPriorVirtualRepulsiveForceConstraint
SUNTao,ZHANGSifeng,YANGHao
(GuannanCountyPowerSupplyBranchofStateGridJiangsuElectricPowerCo.,Ltd.,Lianyungang2235o0,China)
Abstract:Duetotheneedfortheroboticarminliveworkingtoavoidelectricalequipmentandobstacles,thestabilityofposte-
riorconstraintsispoor,andmayresultinsignificantcontrolcurveerrors.Hence,amotioncontrolmethodforliveworkingro-
boticarmsundervirtualrepulsionconstraintsisproposed.Itcalculatesthefunctionandpotentialenergyofthejointofthero-
boticarmwithamotor.Theartificialpotentialfieldmethodisusedforobstacledetection,andthevirtualrepulsionforcewith
priorpropertiesiscalculatedbasedonthefunctionandpotentialenergyoftheroboticarmjoint.Itsetscorrespondingcon-
straintsonthedistancebetweentheroboticarmandtheobstaclebasedonvirtualrepulsion.Basedonthesetconstraints,amo-
tioncontrolmodeloftheroboticarmisconstructedusingaCPGneuralnetwork.Theexperimentalresultsshowthatthepro-
posedmethodsroboticarmmotioncontrolpositionisalmostidenticaltothetargetposition,perfect
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