架空输电线路巡检机器人越障轨迹研究

提出了一种新的高压输电线路机器人越障轨迹的规划以及配合此轨迹所使用的空间定位方法,分析了轨迹规划的依据,阐述了机器人通过采用这种越障轨迹能够完成翻越防震锤的自主行走。实验结果证明该方法对于机器人的越障过程是有效的。     

输电线路巡检机器人越障控制研究

介绍了超高压输电线路巡检机器人越障控制方法。根据巡检作业任务的要求，采用遥控与局部自主控制相结合的方法,实现了巡检机器人沿线行走及跨越障碍的功能。采用基于单目摄像头定位和视觉伺服的方法，实现了巡检机器人的自主越障控制。实验结果表明，该机器人可沿线行走并自主跨越障碍，从而验证了控制系统设计的有效性与合理性。     

超高压输电线路巡检机器人两种越障定位方法比较

将两种基于传感器信息的导线定位方法的特点和差异进行了分析和对比，得出方法Ⅱ的解算能力强于方法Ⅰ的解算能力，但由于方法Ⅱ的定位精度低于方法Ⅰ的定位精度，因此，选用方法Ⅰ进行野外作业。     

基于输电线路行走越障任务的巡检机器人机构设计

针对超高压输电线路巡检机器人在线路巡检中行走越障的任务需求,在分析超高压线路障碍类型的前提下,提出了一种新型的适用于线路障碍类型多且角度大的巡检机器人行走及越障机构。介绍了变距越障机构和恒力矩夹持机构的构型及结构特点,根据输电线路障碍物尺寸变化的情况,分析了双臂变距越障机构对障碍物长度尺寸变化的适应性,在分析了机器人爬坡能力的基础上设计的恒力矩夹持机构,提高了机器人的爬坡性能。最后,通过现场实验验证了该行走及越障机构设计的可行性和有效性。     

核电站巡检应急履带机器人越障分析

针对机器人在核电站复杂环境中的地形通过要求,设计了一种具有双摆臂的履带式机器人,通过建立摆臂履带机器人越障性能分析的参数理论模型进行虚拟仿真和理论分析,以低阶梯、高阶梯、楼梯和沟壑等多种障碍物作为分析障碍物,分析了双摆臂履带机器人的系统参数与越障性能的关系.仿真结果表明,设计的双摆臂履带机器人具有较好的越障能力.同时,...     

薄煤层工作面巡检机器人越障前动力学分析

薄煤层综采工作面空间狭窄,环境恶劣,针对薄煤层综采工作面地形环境,设计了一种四摇臂结构的履带式巡检机器人辅助工人完成日常检修工作。由达朗伯原理和牛顿—欧拉方程,建立了机器人在越障前和越障爬升过程中的动力学模型,分析得到了不同地面摩擦系数和前摇臂倾角对主驱动电机输出力矩的影响规律,该规律可为该结构的机器人越障前的前摇臂倾角动作规划提供参考,同时为驱动电机的合理选型提供理论依据,有利于提高巡检机器人的越障性能。     

超高压线巡检机器人移动越障机构综述

介绍了国内外超高压输电线路巡检机器人的研究现状,分析了几种典型的巡检机器人传动原理、机械结构的特点,详细探讨了巡检机器人移动、越障的运动机理和机构形式。最后总结了巡检机器人移动越障机构的难点,展望了巡检机器人的发展趋势。     

输电线路巡检机器人仿生结构研究

针对传统高压输电线路巡检机器人作业范围小,受障碍物尺寸限制以及不能跨越引流线等问题,通过观察长臂猿手臂和运动特点,结合仿生学原理,提出了一种基于灵长类动物特征的三臂对称分布式高压输电线路仿生机器人,并建立了机器人的虚拟样机。结合ADAMS软件仿真分析了机器人模拟长臂猿在线路行走及跨越引流线过程,并通过实验反复验证,验证了机器人仿生机构的合理性与稳定性,同时机器人能够稳定可靠的跨越线路障碍,具有越障效率高等优点。     

巡检机器人越障运动学分析及仿真

设计了一种可用于薄煤层井下巡检的六履带式移动机器人。建立了机器人三维实体模型和运动学方程,介绍了机器人主要机械结构部件,分析了机器人越垂直障碍时的位姿,对机器人三维实体模型简化后Adams运动学仿真分析,验证了六履带机器人的可行性及可靠性。仿真数据分析表明机器人具有运动灵活,环境适应能力好,越障能力强等优点。     

一种四轮双臂巡检机器人越障特性分析

为了满足输电线路巡检机器人完成一个耐张段内的工作任务,针对500kV超高压架空输电线路地线环境,提出了一种新型的四轮双臂移动机器人机构。详细分析了机构的组成及跨越障碍的原理,总结出两类典型的越障机构,并分析了机构尺寸与运动参数关系。根据越障原理,总结出该机构所具有的四种基本越障模式,给出了越障模式参数表,最后综合出直线塔与耐张塔的越障流程。实验室搭建了两类杆塔环境,实验结果表明该机器人可沿架空地线平稳、可靠地行走,越障能力强,安全性好。     

110kV输电线路巡检机器人爬坡性能分析

根据输电线路环境特点和巡检任务需求,提出了一种新型的输电线巡检机器人机构。分析了巡检机器人的爬坡性能,并提出了改进措施和方式。建立了机器人准静态力学模型和行走轮接触力学模型。通过行走轮结构优化,提高驱动轮附着力;机器人移动过程的姿态规划,合理分配了双轮的负载,从而提升机器人的爬坡能力。进行了仿真分析和实验室试验,结果表明通过改进行走轮结构和合理规划机器人行走姿态能够改善机器人的移动性能,提高了机器人爬坡能力。     

基于导线纹理的架空导线巡检机器人视觉定位

为了提高架空导线巡检机器人的定位精度,精确反馈输电线路缺陷位置,文中提出了一种基于导线纹理的架空导线巡检机器人视觉定位方法.针对架空导线巡检机器人的作业中环境特征单一的特点,首先通过直线检测检测导线位置,其次提取导线纹理特征用于光流跟踪.为防止因跟踪失败而导致位置信息的丢失,提出基于跟踪背景特征实现机器人相对导线的运动...     

输电线巡检机器人同步行走特性分析

由于架空地线呈悬链线状,从而导致机器人车体在运行过程中发生倾斜现象,利用倾角传感器测量机器人车体与水平面之间的倾角,通过调节机械臂的长度,保证机器人车体的水平姿态.这种方法虽然解决了车体倾斜现象的发生,但出现机器人两行走轮在架空地线上打滑的现象,从而造成对架空地线不必要的损伤,同时加速行走轮的磨损.本文针对这一问题,通过运动分析,指出了造成这一问题的影响因素,提出了通过调节行走轮的转速消除打滑的方法,试验证明这种方法是可行的.     

巡检机器人穿越的OPGW线路结构设计与分析

针对现有OPGW线路存在的悬垂、耐张等阻碍了巡检机器人行驶的问题,提出了一种将OPGW线路改造成可供巡检机器人行走的线路的设计。分析了自主巡检机器人的本体结构及现有OPGW地线的道路结构,研究了悬垂过桥与耐张过桥的理论轨迹,设计了组合悬垂过桥与耐张过桥的关键零部件。并对改进后的悬垂线夹的OPGW线夹挂板进行了静力学建模分析与模态分析,并在此基础上对OPGW线夹挂板做了拓扑优化。并通过现场试验,证明了改造的合理性、可行性与实用性。     

油气管道检测机器人样机设计与仿真分析

为提高石油炼化厂管道检修的自动化程度,降低劳动强度和成本,设计了一种工作于内径为(500～600)mm油气管道的检测机器人.提出了利用电动顶杆与压缩弹簧实现主、被动结合的新型变径方式,制作了实验样机,利用WiFi、MEMS陀螺仪及码盘实现管内无线通讯和定位.利用SolidWorks软件完成样机结构三维建模,并在ADAM...     

输电线路除冰机器人关键部件的设计与动力学仿真

以大倾角输电导线上的绝缘子作为越障对象,对除冰机器人的行走越障进行可行性分析,并对除冰机器人的关键部件进行优化设计,采用Pro/E建立除冰机器人的三维模型,并将模型导入ADAMS中进行动力学仿真分析,仿真结果为机器人各关节的动力参数优化提供了理论依据。通过样机试验表明除冰机器人能够在大倾角导线上行走并成功跨越绝缘子。     

高压输电线路救援机器人结构设计与分析

针对现有高压输电线路巡检机器人技术尚不成熟,及当巡检机器人在地线上出现故障时需人工上线拖回所存在的弊端,提出一种单档段救援作业机器人。分析了高压输电线路单档段救援机器人的作业环境与救援任务,设计了救援机器人的总体结构形式和各总成的具体结构,并对所设计的结构进行了三维建模仿真。对救援末端夹爪做了力学特性分析,得到夹爪应力云图,验证了设计的合理性。对救援夹爪做了模态分析计算,得到救援夹爪的单元密度分布云图,并在此基础上对夹爪做了拓扑优化,得到优化后的模型。开发出样机且在松长甲线上试验运行成功,验证了设计的实用型与合理性。