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。     

高压输电线路巡检机器人机械本体设计

对国内外已提出的高压架空输电线路巡检机器人机械本体机构的特点进行综述.在此基础上提出了新型的高压输电线路巡检机器人行走及越障机构,并对高压线路巡检机器人的发展趋势做了论述.     

输电线路除冰机器人机构设计与动力学仿真

提出了一种新的输电线路除冰机器人越障的方法,并设计了与该越障方法相适应的机器人机械结构。机器人采用轮臂复合式结构,能在输电线路上连续行走除冰并跨越障碍物。在分析了机器人在上下坡时应该满足的力学要求后,对机器人跨越障碍物进行了运动学和动力学分析,验证了该设计的合理性与可行性。     

输电线路除冰机器人关键技术综述

输电线路覆冰严重危害到电网的安全稳定运行,与传统除冰方法相比,采用机器人除冰在能耗、成本及安全性等方面具有优势.作为一个新兴的研究领域,国内外对除冰机器人的研究尚处在起步阶段,并没有成熟的技术可借鉴,因此有必要对现有研究成果进行系统分析和深入总结.回顾国内外高压输电线路除冰机器人的研究和应用现状,详细探讨了除冰机器人复杂柔性结构输电线缆上的高可靠性运动机构设计;复杂非结构化环境下的机器人自主行为控制与导航;无损伤高效除冰机构;野外大范围长时间工作的持续动力供给;远距离强电磁干扰条件下的机器人远程通信、监测和遥操作;恶劣工作环境中的本体特殊保护机制等关键技术问题.给出除冰机器人下一阶段研究方向的建议.     

一种新型输电线路除冰机器人的本体结构设计

针对现有除冰机器人除冰效率较低、运行不稳定等特点,通过对国内外除冰方法的比较,设计了一种新型的输电线路除冰机器人.该机器人采用铣削与敲击复合的除冰方式,并且应用组合切削刀这种新型结构,保证了机器人可以高效、安全的去除线路上的覆冰;通过对组合切削刀切削力的计算保证了切削能力,同时降低了能耗;整个机器人由三臂组成,每只手臂设有摆臂机构和伸缩机构,可以按照规定的路径,通过位姿的调整,实现灵活越障;机器人可以通过对控制箱位置的调整,提高越障时的稳定性.     

高压输电线路螺栓紧固机器人结构设计与动力学分析

以高压输电线路耐张线夹引流板螺栓为作业对象,研究提出了一种可以沿高压输电线路行驶并由双作业臂携带螺栓紧固末端工具进行耐张线夹引流板螺栓紧固的带电作业机器人。研究提出了一种四臂移动作业的螺栓紧固作业机器人构型,即移动机器人的双臂、一个携带螺栓固定末端的机械手、一个携带螺栓拧紧末端的机械手,研究了带电作业机器人的机械结构,分析了作业末端的性能与携带螺栓拧紧末端的机械手动力学模型,研制了机器人样机。通过在实际线路上的带电作业试验,验证了提出的构型方案的正确性和有效性。     

高压输电线路作业机器人系统设计与应用研究

摘键要：针对高压输电线路这个高度非结构化的作业环境,为胜任防震锤调整、开口销装配与引流板发热处理三项典型维护作业任务提出了一个模块化机器人系统方案及具体实施案例。同时借助于设计的模块化主机器人构建出了一个同构型的主从机器人系统,该系统具有良好的扩展性以适配其他作业任务。基于对相关作业的控制模式与作业流程的研究,提出了可行的控制策略。在模拟环境中使用系统样机开展了系列实验,验证了样机的稳定性与可靠性、作业方案与作业方法的可行性,为将此机器人系统应用于实际的作业中打下了坚实基础。     

高压输电线路除冰机器人机械本体结构的研究

北方输电线路冬季因受冰雪危害引起的供电中断事故严重,修复工作难度大、周期长、停电面积广,是全世界范围内需解决的难点问题。针对高压输电线路覆冰情况,提出了一种线路除冰机器人,由移动机构、除冰刀具、电源系统和控制系统组成,机器人利用固定在前端的三角形刀具的撞击力清除覆冰;驱动轮采用V型结构,适应一定范围的线径,采用的锁紧机构和防倾倒机构,为机器人提供了足够的稳定支撑,有效防止了机器人激烈碰撞时向后倾斜。该机器人体较小、除冰效率高,可清除厚度20mm的覆冰。     

高压输电线路塔架攀爬机器人结构设计

针对高压输电线路的塔架故障检修问题,设计了仿尺蠖运动的高压塔架攀爬机器人,该机器人携带有多种检测传感器并且前后安装两个摄像头,以适应复杂的塔架结构,实现从任意角度的抓卡动作。使用SolidWorks进行建模,并且在SolidWorks中做攀爬机器人运动分析和仿真。由于攀爬抓取机构在机器人攀爬过程中起着重要作用,在ANSYS Workbench中对其关键部位做结构静力学分析。     

高压输电线路带电检修机器人机械系统设计

针对高压输电线路人工带电检修作业存在的种种弊端、现有带电作业机器人技术尚不成熟且作业任务单一等问题,提出一种集绝缘子更换作业和螺栓拧紧作业为一体的末端可更换作业机器人,对机器人进行了构型分析、模块划分与集合、运动规划;研制了一台非跨越越障平台+双机械手+4个作业末端的机器人样机;通过了模拟线路试验、工频耐压试验,证明绝缘子更换作业和耐张线夹螺栓紧固作业的可实现性;展开了对带电作业多作业任务机器人的初步探索。     

输电线路巡线机器人机械结构设计分析

针对为了满足500 kV高压输电线路巡检作业要求,提出了一种新型的巡线机器人结构设计方案。该机器人采用对称式机械结构,由两个完全相同的吊臂组成,再加上中间主梁加两个转动关节连接起来,从而研制了巡线机器人样机,并着重阐述了行走单元、开合单元、压紧单元、旋转单元等四大功能单元。在室外搭建了一个1∶1的比例模拟500 kV输电线路及其障碍物的环境,样机在此环境下,完成了行走和越障实验,验证了机器人结构设计的合理性,越障功能的快速性和稳定性。     

一种输电线路机器人的设计

超高压输电线路巡检与作业机器人沿输电线路行走时,需要跨越双挂点悬垂线夹障碍。针对这一功能需求,设计了一种能够快速跨越双挂点悬垂线夹障碍的输电线路机器人。在设计中,对机器人构型进行了分析,提出了设计方案,并进行了越障规划。这一输电线路机器人的双臂采用平行四边形机构,通过铰接在平行四边形机架和连架杆间的电缸伸缩改变双臂的形状,实现越障。通过仿真验证了输电线路机器人设计的正确性和可行性。     

具有越障功能的输电线路除冰机器人设计

分析国内除冰机器人设计概况,针对输电线路结构特点,提出了一种具有越障功能的除冰机器人设计方案,包括机械系统、控制系统两部分。机械系统由行走装置、越障装置和除冰装置组成;控制系统包括主控模块、无线操作模块、电机驱动模块和状态信息反馈模块。实验室以及野外真实线路性能测试实验表明,除冰机器人的机械系统设计合理,控制系统稳定有效。     

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。     

500kV输电线路防冰涂料带电涂装机器人的研发

介绍了500kV架空高压线路防覆冰涂料涂装机器人。该机器人通过独特的双手臂吊挂加两靠轮的结构实现了在四分裂导线上的安全吊挂;用一套越障轮加靠轮的方法实现了机器人自主越障的功能;用涂覆刷总成实现了涂料的均匀涂刷;开发了一套汽油机、蓄电池、电动机/发电机、气泵的组合电源/气源系统,实现了电能的重复利用。     

救援机器人越障过程设计

介绍一种救援机器人.针对该机器人提出了基于最大越障高度和越障稳定性的越障过程,并对此过程中救援机器人的关键姿态进行分析,得出救援机器人的越障决策.     

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。     

高压输电线路巡检数据库及其管理系统

建立了高压输电线路及部件的线路基础数据库，实现了对线路部件及对应图像的分类管理，为红外诊断提供了后台数据支持，能将诊断结果快速定位到线路部件，以指导线路的检修与维护，并能够为巡线机器人自动过障提供辅助导航信息。     

高压输电线路自动巡检机器人的研制与开发

本文介绍了一种沿高压电力线行走并自动跨越障碍的巡检机器人，对其机械结构和越障过程做了阐述，并介绍了其控制系统的设计。该机器人结构简单可靠，能够实现自动检测和跨越障碍等功能，可部分代替人工巡线，具有较为广阔的应用前景。