道路照明灯具是保障交通通畅和行驶安全的重要基础设施。受雾霾、雨水、汽车尾气和扬尘等环境因素的影响,路灯表面极易形成一层附着性污渍,不仅影响路灯的照度,而且影响着灯具的散热,进而对路灯照明质量和使用寿命产生不利影响。路灯特别是灯罩的清洗属高空作业范畴,本文开展路灯清洗平台自动举升运动控制,为末端清洗装置提供有力的平台支撑。主要研究内容如下:(1)路灯清洗平台举升控制的总体方案设计。分析路灯的结构参数、安装环境,提出清洗平台的举升要求,设计总体研究方案,包括清洗平台的臂架举升结构、臂架举升的电液伺服控制系统和举升控制方案及流程。(2)清洗平台机械臂架的运动学建模与分析。在清洗平台机械臂架等效为6自由度机器人系统,将臂架系统简化为符合D-H标准的连杆坐标系,进行运动学建模和运动学正、逆解求解,并完成机构末端的可达空间范围的求解。运用MATLAB/Robotics Toolbox建立臂架系统在D-H坐标系下的仿真模型,验证正、逆解及末端工作范围的合理性和有效性。(3)清洗平台电液控制系统的建模与分析。建立三铰点和四连杆两种变幅机构的几何关系模型,分析支臂举升角度与变幅油缸间的运动规律,获得支臂举升角度与伺服阀输入信号之间的控制关系。采用传递函数法建立清洗平台控制系统的数学模型,借助Bode图分析电液控制系统的稳定性,设计PID控制器进一步提升控制系统的动态性能。(4)清洗平台举升过程中的轨迹规划。分析常用的轨迹规划方法,在Robotics Toolbox建立清洗平台举升臂架系统的仿真模型。在确定清洗平台的运动轨迹的前提下,开展臂架系统的举升运动轨迹分析,采用关节空间规划法中的三次多项式插值法和五次多项式插值法进行轨迹插补规划,分别完成定向举升时的轨迹规划和完整举升路径下的轨迹规划,研究不同工况下的规划特点,总结相适应的规划方法,为实现常用举升工况下清洗平台的自动化运动控制提供依据。