采用双移动机械臂系统对变电站气体绝缘开关设备(Gas Insulation Switch,下文简称GIS)进行无损检测可以极大地提高设备检测效率,减少和防止因GIS设备故障造成变电站停电事故的发生。本文依托南方电网重点科技项目“电力设备X射线无损检测与机器人关键技术”,针对室外变电站GIS设备无损检测任务需求,开展移动机械臂双机协调运动规划研究,并进行仿真分析和物理样机实验验证。首先,综述了双移动机械臂协调规划技术相关的研究现状,重点总结了运动学建模、轨迹规划的研究现状。在此基础上,从机械臂的运动学展开研究,分别进行了移动机械臂单臂和双臂系统的运动学分析。然后,基于运动学模型深入研究双移动机械臂系统的轨迹规划方法。接下来,采用模块化设计方式对双移动机械臂系统进行系统集成设计。最后,对双移动机械臂系统协调规划进行仿真和实验研究。具体的研究内容如下:(1)建立双移动机械臂系统运动学模型。首先根据双移动机械臂系统结构特点分别求解三自由度发射机操作机器人和六自由度成像板操作机器人以及移动平台的运动学模型;然后基于无损检测任务需求,建立双移动机械臂系统协调作业的运动学模型。(2)开展双移动机械臂系统轨迹规划研究。以UR10机械臂为例,在得到其灵活工作空间的前提下,提出了一种基于可操作度性能指标的移动机械臂轨迹规划策略。针对单个机械臂,提出了一种基于GA-APF的机械臂路径规划方法,并在此无碰撞路径上选择若干型值点进行B样条轨迹规划;针对平台,同样基于GA-APF规划出一条无碰撞路径。最后,分析任务需求,设计了沿固定镜面和绕旋转镜面的任务规划模型。(3)进行双移动机械臂控制系统集成设计。在分析系统设计需求的基础上,采用模块化设计思想搭建发射机操作机器人和成像板操作机器人物理样机的控制系统。双移动机械臂控制系统包括由地面基站和手持控制器组成的上位机和两台移动机械臂组成的下位机。为体现模块化思想,将系统分为控制模块、驱动模块、通信模块等进行设计。(4)开展双移动机械臂系统仿真和实验研究。针对双移动机械臂系统的运动学建模和轨迹规划方法,基于MATLAB机器人工具箱分别进行仿真验证。在此基础上,采用仿真指导实验的方式,在室外模拟环境中开展双移动机械臂系统轨迹规划实验研究。实验结果证明了系统运动学模型和轨迹规划方法的正确性和可行性。