面向高空高压线路的带电作业机器人

首先分析了人工带电作业的优缺点,根据现阶段带电作业的实际需求及相关技术成熟度,研制了高空移动平台可搭载的智能带电作业机器人,最后介绍了智能带电作业机器人研制过程中运用的主要技术。所研制的智能带电作业机器人不仅保障了操作人员的人身安全,而且大大降低了劳动强度,提高了劳动效率和操作规范性。     

配电带电作业机器人的发展与展望

采用带电作业机器人代替人工作业,可有效避免高电压、强电场伤害,大幅提高作业工效。与发达国家相比,国内在该领域研究起步较晚,因此借鉴国外经验,探讨和加快中国带电作业机器人的研发与应用,有着重要而现实的意义。文章概述了配电带电作业机器人的基本结构及主要功效,介绍了国内外带电作业机器人的发展历程、研发与应用情况,提出了中国下阶段配电带电作业机器人的研发与应用的重点方向。     

高压带电作业机器人绝缘防护技术研究

介绍了高压带电作业机器人的工作原理 ,设计了能满足机器人作业需求又能保障机器人电器系统及作业人员安全的高压绝缘防护方案 ,试验证明其绝缘性能满足实际带电作业的安全要求     

机械智能辅助带电作业关键技术与作业机器人设计

基于输电线路带电作业机器人技术要求,通过对架空输电线路带电作业进行调研,结合机器人自动化作业特点,研制具备小型化、轻量化等特点的架空输电线路带电作业平台,无需人工携带设备上塔,可在工作点下方自主上下线开展作业。通过定制多种作业末端工具,完成导线修补、异物清除、防振锤更换、悬垂线夹引流板螺栓紧固等多种带电作业,可满足大多数输电线路常规带电工作要求。实验及实际应用证明所研制的输电线路带电作业机器人能够增强线路带电作业的安全性和智能化,消除危害电网运行的安全隐患,提高电网应对突发事故等能力,且其体积、重量大幅降低。     

输电线路带电紧固螺栓机器人的研制

近年来,人工带电作业的局限性日渐突出,研究代替人工作业的机器人技术已经成为电力检修智能化研究的重要分支。文中对作业对象和任务进行了分析;介绍了机器人的机体构造,并基于运动学对带电作业机器人动作进行规划;阐述了该机器人系统的控制组成和软件设计。成功研制的输电线路带电紧固螺栓机器人主要由非越障移动平台、作业机械手和控制基站3部分组成,采用人机交互控制,具有视觉反馈和力反馈系统。试验和现场应用表明:紧固螺栓作业机器人运行可靠、平稳,控制方便,满足输电线路带电作业要求,能替代人工完成螺栓紧固作业。该研究为输电线路带电作业机器人的研制奠定了基础。     

带电作业机器人电磁防护方法研究

随着科学技术的迅猛发展,生产自动化水平不断提高,提高带电作业的检修效率,输电线路带电作业机器人成为了目前世界各国的研究热点. 1 输电线路带电作业机器人结构 输电线路带电作业机器人主要结构分为支撑支柱、机器人控制箱、机械臂等,模型如图1所示.控制箱内的机器人控制系统由大量电磁敏感元件组成,如果受到电磁干扰,会导致系统性...     

隔离开关机器人螺栓拆接系统设计与实现

为了提高带电作业的智能性、安全性和时效性,减轻操作人员的劳动强度,降低高压强磁场对人体的危害,同时保证供电连续性及可靠性,本文提出将机器人技术引入到变电站隔离开关连接板带电检修作业中,研制特定的螺栓拆接装置,可以有效提升电力行业带电作业自动化水平,降低带电作业风险。     

高压带电作业机器人的研制

介绍了我国自行开发的10kV高压带电作业机器人。该机器人是用于10kV及以下电压等级配电系统带电维护和抢修的专用设备，它由安装在升降机构末端的两个机械臂组成，升降机构固定在一辆可移动的汽车上。机器人控制采用两层计算机，上层用于机器人管理和路径规划，下层用于机器人的姿态和运动控制。经工业现场试验表明，它能满足10kV高压带电作业的绝缘要求，可以完成10kV带电作业的主要工作。     

配电线路不停电作业机器人研究

从传统的人工带电作业方式出发,根据国内外不停电作业机器人的发展现状,对机器人带电作业方式进行分类,并结合具体实例,描述了我国不停电作业机器人的特点,对该领域存在的问题进行分析和展望.     

带电作业智能新技术及其应用现状

电网设备的例行维护工作通常采用人工带电作业的方式完成,目前存在着作业难度高、劳动强度大和人身安全威胁显著等问题。随着近年来信息技术的突破,带电作业中引入了许多智能新技术。本文对目前电网系统带电作业中运用的机器人和无人机技术进行了概括和介绍,并且对其在湖南电网中的应用情况进行了分析和展望。     

10 kV配电带电作业机器人绝缘防护设计

介绍了一种适用于10 kV配电系统的高压带电作业机器人系统的绝缘防护设计问题。在对机器人作业时可能出现的最大过电压值进行分析的基础上,根据目前人工带电作业情况和国家行业的有关标准确定了合适的绝缘安全裕度和机器人所需的绝缘耐受电压值,给出了机器人的绝缘设计,试验运行情况表明:其性能满足设计要求。     

工业机器人用线缆综述

随着工业生产智能化的要求,工业机器人正逐步从单元化向复杂的多功能发展.作为传递动力和信号的载体,工业机器人用线缆同时也需满足更高的性能要求,需具有更高的耐弯曲性、耐扭转性、耐移动性.在综合分析大量文献资料的基础上,对机器人线缆的定义、行业标准、基本结构和性能要求进行了深入的探讨.     

基于阵列式发射模组的群体机器人动态无线供电路径规划研究

群体机器人可依靠群智能有效分工协作完成复杂和大规模任务,在物流、制造、交通和军事等领域有极大的应用价值。然而,目前已有电能补给方式均无法满足其持续不间断充电的需求,导致强大的协同工作能力得不到充分发挥。为此,本文提出一种基于阵列式发射模组的群体机器人动态无线充电方式,可为群体机器人工作过程中实时供给电能。首先,分析了机器人动态无线充电过程中效率和功率的波动特性。其次,以充电效率最优为目标,提出一种带有惩罚机制改进的蚁群算法以及协同工作模式,并应用于群体机器人协同动态无线充电系统。最后,进行仿真实验,验证了本文提出的方法可实现群体机器人在动态无线充电过程中稳定可靠协同工作。本文的研究对群体智能的研究具有极大的促进作用。     

基于Kinect的六轴工业机器人异常姿态检测方法

工业机器人异常姿态检测是保障工业机器人安全作业的重要手段。针对已有方法存在检测准确率低和时效性不足的问题,提出了一种基于Kinect相机的六轴工业机器人异常姿态检测方法。该方法使用Kinect相机采集工业机器人彩色图像和深度图像,通过YOLOF目标检测算法得到彩色图像中工业机器人关节轴的信息,结合深度图像转换为对应三维坐标,参考工业机器人结构特性,构造机器人关节向量,提取角度特征,进行工业机器人姿态特征表示,基于欧式距离和余弦相似度进行姿态匹配,检测工业机器人异常姿态。本文的方法结合了工业机器人关节轴三维信息可对姿态进行更加精确的匹配。构建了六轴工业机器人作业视频数据集并进行了异常姿态检测。实验结果表明,本文的工业机器人异常姿态检测方法准确率为96.6%,单帧图像检测时间为43 ms,满足机器人安全监控实际应用需求。     

500kV四分裂输电线路防震锤检修机器人机型设计与优化

高压电力线缆是电能传输的重要通道,多分裂输电导线是电力传输的主力,而防震锤是四分裂输电导线上的重要金具,由于恶劣的服役环境,经常会出现防震锤钢绞线变形、锤头及螺栓丢失等故障发生,严重影响输电线路的正常运行。国内外研究表明利用机器人代替人工进行输电线路检修作业是一种行之有效的手段,基于此,面向四分裂超高压导线防震锤检修作业,提出了相应的防震锤检修机器人基本构型和检修作业运动规划,建立了机器人的三维实体模型,为精简机器人连杆结构和关节参数,剔除机器人冗余机构,基于机器人运动学模型,利用蒙特卡洛法对末端作业空间进行了仿真分析,通过点云图和末端可达空间分析,机器人的连杆长度存在一定冗余,通过缩短机器人的连杆参数,优化精简机器人的结构,一定程度上可以节省机器人开发成本。最后,开发了结构紧凑型机器人虚拟样机,并提出了泛在电力物联网背景下的电力机器人新型控制体系架构,为电力系统运维管理一体化技术奠定了坚实的理论基础。     

复杂环境移动群机器人最优路径规划方法

研究了一类复杂环境下移动群机器人的建模与控制策略。采用栅格法对机器人工作环境进行建模,基于个体的有限感知能力和局部的交互机制设计了响应概率函数,解决群机器人任务分配与信息共享难题。通过施加螺旋控制于早期信号搜索,并将该搜索信息作为启发因子改进动态差分进化算法,对群机器人进行路径优化。仿真结果表明,当响应概率函数中距离变量调节因子β=0.006时,任务分配控制算法达到最好效果。同时,移动群机器人路径规划的平均路径长度珔S,平均移动时间珔T以及平均收敛代数珚M,相比扩展PSO算法分别提高了16%、57%及230%。最后,将该算法应用于ASUIII型轮式移动群机器人物理实验,并设计了协同控制平台,具有较好的工程应用价值。     

基于超声波电机的线路巡检机器人伺服控制系统

介绍了一种线路巡检机器人伺服控制系统。控制系统包括了对超声波电机、永磁直流齿轮减速电机等多个电机的协调控制,完成了对高压线路上故障的发现、清除、回收。控制系统以RS232作为主要通信方式,以无线通信作为主要通信途径,保证了机器人在高压线路工作中的可靠性。控制系统通过对机器人工作状态量的采集,保证了机器人能够在规定电量内完成规定的工作量,提高了线路巡检工作的效率。     

电力系统中机器人的研究现状与展望

研究了机器人技术在电力系统领域的典型应用,包括核电站与变电站巡检机器人、架空线巡检机器人及电缆管道机器人等;介绍了各类电力系统机器人的技术实现方法及其存在的问题,指出了电力系统中机器人的发展方向。     

Toward Okinawa‐Style Robot‐Embedded Systems

For the Okinawan economy to grow independently, it is essential to create new businesses; this will require the cultivation of technologies that will form the basis for those businesses, as well as the training of technicians and researchers. To promote the creation of new businesses and innovation that are “Unique to Okinawa,” the Institute of Electrical Engineers of Japan set up a cooperative research committee to develop Okinawa‐style robot‐embedded systems. We proposed the concept of Okinawa‐style robot‐embedded systems. To realize this concept, we organized technical meetings to promote research. Now our research focuses on developing playback‐type navigation robots for use in land and air, and also on developing an underwater robot for conserving marine life in the waters around Okinawa. It is necessary to conduct proper measurements, observations, and sampling in water. To successfully perform these tasks, we needed to develop an underwater robot. We have made efforts in developing hardware, software, and applications for embedded techniques. We suggest that coarsely integrated operand scanning (CIOS) and bilateral filters (BFs) be implemented in hardware. We also developed devices to improve quality of life and to support disabled children through software.