输电导线机械破损的红外检测与故障诊断

借助红外辐射理论,建立了破损导线的热辐射场和红外传感器对其输入响应的模型。研制和开发了一种新型的导线破损的红外检测与故障诊断仪。提出了基于峰峰值邻域特征参数的综合识别判据在线识别断股故障信号以及用二进小波对突变信号奇异性检测来离线识别断一股信号和股波信号,这种故障识别方法既可以提高故障识别效率又可以保证故障识别的精度。     

跨越式巡检机器人的自主越障方法研究

分析了跨越式巡线机器人跨越通过悬垂线夹等障碍物的动作序列,指出限制其自主性的关键动作。在该动作过程中提出了一种越障简化模型,并利用该模型计算出越障过程中障碍物与机械臂之间的实时距离。然后制定出始终保持安全距离的自主跨越越障控制方案,并且分析在控制过程中机械臂上脆弱部件的受力,将其作为不同控制参数选取下的评判依据。最后选择不同的控制参数,分别在模拟高压输电线路上进行实验,并且对比分析其受力和消耗时间。     

巡检机器人自动上下线系统制动装置研究

针对现有巡检机器人自动上下线系统作业风险高、无保护装置的特点,提出了一种巡检机器人自动上下线系统的制动装置,使自动上下线系统运行更加安全。设计了制动装置的三维模型,分析了制动装置的制动过程。建立制动装置的静力学模型,求解制动装置的制动稳定状态。使用ADAMS软件仿真制动装置制动过程中的动态特性,求解制动装置的制动时间与制动距离,证明了制动装置设计的合理性。通过现场实验,验证了该制动装置在机器人自动上下线过程中具有良好的可靠性与更高的安全性,具有工程应用和推广价值。     

电流传感器在巡线机器人夹紧力测量中的应用

针对高压巡线机器人夹紧力测量的特殊要求,提出了一种通过测量电机的驱动电流间接获取夹紧力的方法,并从理论上验证了该方法的正确性。通过对实验数据的分析,提出了软件处理算法流程。实验结果表明,采用电流传感器测量巡线机器人夹紧力,反应灵敏、抗干扰能力强、安全可靠,成本低廉。该方法可应用于过载保护、拉压力控制等场合。     

高压输电线路红外诊断系统开发

介绍基于绝对温差的高压输电线路故障红外诊断系统。对建立系统的总体结构模型和面向对象模型及后台数据库的设计思路进行了详细阐述,最后给出了系统的实现方法。     

高压输电线路巡检机器人续航里程的预测方法

续航里程预测是高压线路巡线机器人要解决的一项工程实用化关键技术问题.首先通过对机器人所用锂电池进行放电实验,用负载电压法处理实验数据后得出机器人电池剩余电量函数.然后根据机器人的工作环境建立机器人在巡检作业时在线路上行走、越障、巡视等工况下的能耗模型,得出机器人续航里程估计方法.最后通过实验验证了该续航里程估计方法的正确性和实用性,最后提出并验证了一种续航预测误差方法,为巡检机器人的电源设计和线路巡检方案规划以及无动力下坡空速与馈能的研究提供了理论依据.     

Impacts of flexible obstructive working environment on dynamic performances of inspection robot for power transmission line

The rigid-flexible coupling dynamic modeling and simulation of an inspection robot were conducted to study the influences of the flexible obstructive working environment i.e. overhead transmission line on the robot＇s dynamic performance. First, considering the structure of the obstacles and symmetrical mechanism of the robot prototype, four basic subactions were abstracted to fulfill full-path kinematic tasks. Then, a multi-rigid-body dynamic model of the robot was built with Lagrange equation, whil~e a multi-flexible-body dynamic model of a span of lin~ was obtained by combining finite element method （FEM）, modal synthesis method and Lagrange equation. The two subsystem models were coupled under rolling along no-obstacle segment and overcoming obstacle poses, and these simulations of three subactions along different spans of line were performed in ADMAS. The simulation results, including the coupling vibration parameters and driving moment of joint motors, show the dynamic performances of the robot along ftexibile obstructive working path： in flexible obstructive working environment, the robot can fulfill the preset motion goals; it responses slower in more flexible path; the fluctuation of robot as well as driving moment of the corresponding joint in startup and brake region is greater than that in rigid environment; the fluctuation amplitude increases with increasing working environment flexibility.     

沿架空地线行驶的自主巡检机器人及应用

介绍了一种沿架空地线行驶的输电线路自主巡检机器人系统,包括自主巡检机器人本体、地面基站、巡检后台管理系统,以及地线无阻挡道路结构等.开发的新型防震锤线夹、组合悬垂线夹和跨越耐张杆塔头柔性过桥等结构,使得机器人可以无阻挡地通过防震锤、直线杆塔和耐张杆塔等而无需跨越障碍物.着重介绍了自主巡检机器人的如下关键技术:移动机器人机构、自主移动导航、电源及其管理系统和机器人本体的系统集成,给出了自主巡检机器人的一个典型实例.通过不同环境的运行试验,表明提出的巡检机器人系统的正确性和实用性.     

缓冲包装的跌落冲击及其参数方程

对缓冲包装系统的跌落冲击过程的动态特性分三阶段进行了分析，以脆值理论作为基础，建立受跌落冲击的缓冲包装系统“无回跳”的参数方程。     

高压巡线机器人电磁传感器导航方法

提出了一种采用电磁传感器为高压巡线机器人沿输电线路相线进行导航的方法。该方法根据相对值检测原理,通过合理布局的传感器测头阵列,将空间划分为不同的区域,根据传感器的输出,经过特定的算法,即可判断高压导线相对于机器人的空间位姿。实验室及实际线路带电运行实验表明:电磁传感器工作可靠,导航方法切实可行,稳定识别精度为10 mm,满足实际线路带电运行要求。