配网高空作业多自由度机械底座优化与运动分析
时间:2026-08-14 作者:李飞伟,许文凯,陈金威,陆峰,蒋建东,黄文波
【摘要】针对当前配网机械化作业中连接设备操作精度低、通用性差、难以适应复杂地形等问题,本文设计了一种高空作业多自由度机械连接底座,用于实现配网标准组件的杆上精准安装。通过改进 D-H 法建立机构运动学模型,开展正运动学分析,并基于 MATLAB 进行运动学仿真;采用蒙特卡洛法求解末端执行器工作空间,可得到其作业空间体积近似为 2.636,能够充分覆盖电杆周围的有效作业区域。进一步,结合遗传算法对关键杆长参数进行优化,在保证作业空间不缩减的前提下实现结构轻量化。最终由优化前后的结果对比可知,在作业空间体积提升 0.34% 的同时,机构总杆长减少约 1.31%,可满足复杂地形下杆上安装的精度与稳定性要求,为配网机械化施工装备的研发提供了理论依据与设计参考。
关键词:配网机械化;运动学分析;蒙特卡洛法;工作空间;结构优化;遗传算法