基于Android端的电力GIS巡检机器人控制系统设计

Android系统是现在使用最多的移动操作系统,能够弥补传统基于PC端的工业控制的诸多缺陷,基于此, 本文面向电力系统GIS设备检修任务提出一种基于Android端的GIS巡检机器人新型控制系统,设计机器人的硬件控 制系统,开发Android软件人机交互平台,在Android移动设备上实现机器人的远程控制。同时,对所设计的GIS巡 检机器人控制系统进行调试与结果分析。实验测试结果验证了基于Android端的机器人控制系统能够满足电力系统 GIS设备的巡检作业需求。最后,通过硬件系统、软件系统、机械系统集成设计开发出电力GIS巡检机器人物理样 机,相比传统的基于PC端的机器人控制系统,基于Android端的机器人控制系统工程实用性更强、通用性更好,便 于二次开发,具有较强的推广和应用价值。     

特高压带电作业中高强防雨绝缘拉棒设计

针对现有特高压带电作业用绝缘拉棒存在的不足,通过对材料和连接技术的优化,研制一种新型高强防雨绝缘拉棒。借助Solidworks力学仿真软件对绝缘拉棒进行受力特性分析,计算发现拉棒受力薄弱环节位于双孔单耳销孔,施加3倍额定荷载(450kN)时销孔最大应力达到357.3MPa,最大位移量为0.014 9mm。对高强防雨绝缘拉棒进行出厂及型式试验,实验结果表明:其额定荷载达到150kN,破坏荷载达到452kN,抗拉强度提高了30%,操作冲击耐受电压和工频耐受电压分别达1 685和±985kV,并具有一定防雨能力,提高了作业安全系数,具有重要的工程实际意义。     

高压输电线路带电更换防振锤机器人的研制

针对人工带电更换防振锤作业劳动强度大、效率低、危险性高的问题,研制具有双作业末端的带电更换防振锤机器人。首先,设计机器人行走轮、夹持机构、作业末端等构型,完成本体测控平台及远程管理主机控制平台的集成设计。其次,制定机器人更换防振锤的作业规划,并提出一种易于扩展、通用性强的多臂多动作机器人关节运动模型及其H∞控制方法,增强机器人关节运动的鲁棒性及其对作业环境的自适应能力。最后,通过对机器人进行工频耐压试验与实际线路作业试验,验证了该机器人结构设计合理,完成跨越防振锤及拆取、安装防振锤等作业任务连贯流畅,关键动作满足定位要求。     

用于特高压带电作业的碳纤维通用闭式卡设计及研制

针对现有用于特高压带电作业的闭式卡存在的不足,通过对通用结构研究和材料选型设计,设计研制碳纤维通用闭式卡,并利用仿真力学计算对闭式卡具结构进行静力学分析。计算结果表明:闭式卡受力薄弱环节位于双耳螺栓孔,在3倍额定荷载(240 kN)下,卡具最大应力达到58.78 MPa,最大位移量为0.007 156 mm,最小安全系数为5.1。机械强度校核试验结果表明,闭式卡的破坏荷载达到260 kN,满足设计要求。该轻质化碳纤维闭式卡是特高压带电作业大吨位工器具的升级换代产品,具有重要的工程实际意义。     

高压线作业机器人的磁悬浮系统原理性设计及仿真

针对高压线巡检机器人易打滑、易磨损以及爬坡慢等问题,提出一种磁力悬浮方法:利用磁悬浮装置产生与重力大小相同、方向相反的安培力,使机器人悬浮在高压线上,从而彻底消除打滑和磨损问题.通过对载流导线在高压输电线产生的磁场中受到的安培力进行分析,提出一种全新的磁力悬浮方式;建立磁力悬浮的物理模型,分析悬浮力大小与模型相关尺寸的关系;利用COMSOL软件对该模型进行仿真.结果表明,磁悬浮系统模型产生的磁悬浮力近似等于理论计算值,证明了所提磁悬浮系统原理性设计的正确性.