因灰尘和尾气的作用,路灯的透光面容易被污染,照明亮度最高可下降60%,不但影响行车安全,还造成极大的能源浪费。为此,一般由工人对路灯进行手动清洗,该方式清洗效率低、成本高且存在一定安全隐患,难以满足大规模路灯养护需求。因此亟需研制自动化、高效的路灯清洁装置。为此开展路灯清洁装置设计及其自动控制系统研究,主要针对路灯自动清洗作业的两项关键技术—高空举升运动的位置控制和盘刷-透光面间接触压力控制开展研究。主要内容如下:（1）通过分析常规道路照明灯具的结构特点和安装方式,设计了路灯清洁装置的机械结构,用5自由度操作臂实现了刷盘的定位、定向及接触压力控制能力。对关键结构进行了强度校核,对整机进行了抗倾覆稳定性校核。（2）设计了路灯清洁装置的电控系统,构建上、下位机两级控制体系。上位机为计算机,上位机程序具有信息展示、指令输入等功能;下位机为基于STM32微控制器的工控板,结合微控制器资源,下位机程序实现了传感器数据采集、上下位机通信、控制信号输出等功能。（3）研究了路灯清洁装置自动位置控制和清洗接触压力控制方法,实现了路灯清洗作业的全自动控制。将自动清洗作业分为举升-清洗-收车三个阶段,在举升和收车阶段进行位置控制,在清洗阶段进行接触压力控制。针对位置控制提出装置运动学正、逆解算法,设计开关量和脉冲量关节的位置控制方法。针对接触压力控制分析了力控关节永磁同步电机矢量控制方法,并以电机速度为内环设计了接触压力控制系统。（4）搭建清洗试验平台,进行路灯清洁装置性能测试。通过关节独立控制和组合控制试验,验证路灯清洁装置自动位置控制的速度和精度。通过接触压力控制试验,验证接触压力控制系统的力控制性能和稳定性。结果表明,自动控制下清洗作业时长不超过204s,速度较快;运动过程平稳,各关节位置控制精度满足要求;接触压力控制稳态误差约0.4N,力控制精度较好。