1、动作。关节实现个臂交互滑移异位。 相对于国内外般采用臂及臂以上机器人技术而言,该机器人机构有如下特点机构的 自由度少,机构长度尺寸小,加以采用嵌人式机械结构和高强度的铝合金材料,机械结构 紧凑,重量轻。 导航系统 下图是单分裂输电线路的结构示意图，该图显示了巡线机器人遇到的典型障 碍有防震锤悬垂线夹耐张线夹等。巡线机器人采双轮结构在导线上行进，当遇到障碍 时，通过轮子下方两个夹爪依次夹紧导线，抬升机器人本体，以错臂的方式跨越障碍。巡 线机器人视觉系统安装在机器人下方，其中视觉传感器摄像机安装在机器人的本体前 端，光轴与机器人前进方向的夹角约为。该系统由摄像机采集卡嵌入式计算机等 组成。 防震锤悬垂线夹耐张线夹等障碍既无丰富的表面纹理,也无鲜明的颜色特征，且。
2、周围环境和线路保护区 的变化情况，以便及时发现和消除隐患，预防事故的发生，确保供电安全。传统的人工巡 检方法不仅工作量大而且条件艰苦，特别是对山区和跨越大江大河的输电线路的巡检，存 在很大的困难，甚至有些巡检项目靠常规方法难以完成，因此，利用机器人进行自动巡 线成为保障线路安全运行的种必要手段。 国内外目前见诸报道的输电线路机器人，都是功能单型机器人，要么只能巡线，要 么只能除冰。本方案提出种以轻量级机器人底盘技术为基础，通过添加模块化功能单元 进行功能性能扩充的机器人设计思路，不仅可实现目前输电线路巡线除冰的需求，而且 系统具备极强的可升级性，适应智能电网未来新需求。 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传, 二国内外研究水平综述 国外对高压输电线路巡检机器。
3、学角度要 求机构能实现滚动蠕动跨越和避让输电线路上的各种障碍物,并且末端执行器能够进 行空间位臵姿态的灵活调整。从机器人系统的角度要求机构要有定的负载能力,便 于安装各种监测仪器信息传输设备,并与导线形成等电势体。从实用的角度要求机 构小巧紧凑轻质,便于携带及上下线操作在故障情况下,防止机器人摔落。从运 动控制的角度要求机构的自由度尽量少,能实现解耦控制,并且具有符合要求的控制精 度。 项目研究的关键和难点 巡线机器人系统由巡检机器人塔上智能充电坞和地面控制系统组成。巡检机器人包 括系统电源机器人本体控制器摄像机导航系统图像及数据无线传输系统机载 部分，塔上智能充电坞包括风光互补供电系统机器人承载平台和导航模块，地面控制 系统包括监控系统图像及数据无线传输系统基站部分。
4、方轮子起到辅助行走及刹车的作用。该机器人靠轮式行走机构实 现了在直线线路段的稳定行走。日本等人开发的蛇形巡检机器人如图 所示。该机器人有多个小车组合连接而成，每个小车自身携带驱动轮，通过各个小车协调 驱动来实现机器人的在线移动。 国内在巡检机器人的研究方面主要有武汉大学沈阳自动化研究所中科院自动化研 究所和山东科技大学等单位。如武汉大学研制的架空高压输电线路自动爬行机器人如图 所示。该机器人通过对伞形轮来现行走。亦采用了轮式行走机构。 图自动爬行机器人 从高压输电线路巡检机器人的研究现状来看，轮式行走机构倍受研究人员的青睐，但 在爬坡能力运行的速度及运行的稳定性等方面还有待于进步完善。 三项目的理论和实践依据 项目研究内容的原理简述 机器人完成次。
5、验室 现场测试 输电线路 导航系统 线上行走 攀爬机 构 智能机器 人本体 智能机器 人实验线上行走攀爬机构 移动机器人机构是巡线机器人系统中关键的核心技术。从机构运动学角度,要求机构 能实现滚动蠕动跨越和避让障碍物,以及末端执行器具有空间位姿调整运动从运动控 制角度,要求机构的自由度少机构运动学逆解可实现解藕控制,且运动控制的精度高从 巡线机器人系统角度,要求机构具有定的负载能力,且与导线构成等电位体从应用角度, 要求机构具有小巧紧凑轻质的机械结构,且容易上下线作业和便于携带等。 根据输电线路的结构特征,以及巡线作业的任务要求,通过多种可行方案的对比分析 和对机构的巧妙组合,以及样机原型的反复试验和改进,提出了由小臂操作手机构个 公共的变长大臂机构个小。
6、人的研究始于上世纪年代，由日本美国加拿大等 发达国家先后展开了对高压输电线路巡检机器人的研究。从国内外巡检机器人的发展来 看，用于巡检机器人的行走机构主要有步进式行走机构和轮式行走机构。步进式行走机构 通过多只手臂的交替移动完成在线爬行，行走移动为间断式，其移动速度缓慢，效率低。 轮式行走机构依靠由电机驱动的行走轮与线路之间的摩擦，驱动机器人前进。轮式爬行行 走机构具有移动平稳速度快和效率高的特点，因此，目前巡检机器人多采用此种轮式行 走机构。如日本东京电力公司研制的光纤复合架空地线巡检机器人如图所示。它采用 两轮同时驱动行走机构实现在线行走，这种机器人行走机构具有结构紧凑，驱动力矩大的 特点。加拿大魁北克水电研究院研制的遥控小车如图所示。它靠上方三 个轮子实现驱动行走，。
7、 相互铰接，因而难以分割成单独的区域。但它们在摄像机成像平面上投影后会得到些相 对简单的图形基元，如直线圆圆弧角点等，如果能同时结合输电线路结构特点对上 述图形基元进行结构约束，去除掉环境中些干扰的图形基元，就可判断出障碍物的存在 及其类型。 障碍识别的基本方法是对视觉传感器摄像机采集到的图像进行预处理，消除图 像噪声，并采用经算法改良后的算子提取图像边缘。在边缘图像中运用霍 夫变换等方法分别检测直线圆和角点等图形基元，并利用导线与障碍的位臵关系以及障 碍本身的特点来进行结构约束，识别出障碍物。 垂直起降越障机构 巡线机器人在实际应用过程中需要从地面可靠地固定到输电线路上，并且能够在运行 过程中跨越遇到的防震锤耐张线夹悬垂线夹等各种障碍。目前在线路上实验运行的巡 。
8、 检机器人需人工安放到巡检线路上，且跨越障碍能力不强。在此方案中，提出种新型的 垂直起降越障机构，可达到机器人自动上线从地面自主导航人工遥控安放到巡检线路 上跨越障碍以及降落塔上智能充电坞上进行充电等功能。实现技术如下 巡线机器人在两侧各装备个可收放的旋翼，如下图所示 旋翼旋翼 导线 制动机构 滚轮 滚轮 张开后即形成个四旋翼无人机，可完成起降跨越障碍等功能。 结构型式 四旋翼飞行器采用四个旋翼作为飞行的直接动力源，旋翼对称分布在机体的前后左 右四个方向，四个旋翼处于同高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同，旋翼和旋 翼逆时针旋转，旋翼和旋翼顺时针旋转，四个电机对称的安装在飞行器的支架端， 支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。四旋翼飞行器的结构形式如图。
9、航，完成机器人上线越障及自动人工控制 充电等功能。 垂直起降越障机构 采用创新的四旋翼机构，解决了机器人上线越障及自动人工控制充电等功能。 智能控制系统 完成机器人系统的控制功能。 机器人供电系统 负责为巡线机器人供电，采用种创新技术解决。 塔上智能充电坞 借鉴军事上应用成熟的加油机技术，独创塔上充电坞，完成机器人充电，避免人工更 换电池。 技术路线 思明公司采用自主研发核心技术，外聘专业人员协作的方式进行产品研发生产。具 体为壳体线路板传感器软件的设计开发，自主完成，零部件采用外购，机械部分 外协加工，外围配件直接购买的方式。公司下设质量检验部对外协零件严格把关验收，再 由装配部进行调试安装。采用此方式可节约大量固定资产的投入。技术路线如下 冻雨模拟实。
10、臂与变长大臂间各分别有个绕铅垂轴和水平轴旋转的关节 组成的双臂协调移动的机器人机构模型。 如图所示为巡线机器人机构的原理简图。图中,个小臂操作手机构是由小臂绕水 平轴回转的关节绕铅垂轴回转的关节转轴转台和以小臂为机架的末端执行器 组成末端执行器是由主动滚轮和夹紧机构组成图夹紧机构是由夹杆回 转副有限约束的回转副和夹爪组成,且沿导线横截面对称布臵绕水平轴回 转关节的轴线与绕铅垂轴回转关节的轴线垂直相交,移动关节的轴线与关节的轴 线垂直相交个小臂机构和与其相联的移动关节沿导线轴向呈反对称布臵。主动滚轮 完成沿直线无障碍物段的行驶。关节和关节分别实现机械臂小臂机构和大臂机构 在导线平面内的升降和旋转。在过障和路径转移时,通过单臂夹爪夹紧导线,另臂通过 运动规划实现过障的各种分。
11、巡检任务的工作过程为首先通过绝缘斗臂车或人工爬到线塔上吊装 的方式将机器人安装到相线上然后地面监控计算机发出开机控制命令,机器人本体计算 机在接收到运行命令后，驱动机器人沿输电线行走行走过程中,检测装臵不断检测前方 障碍物的情况,同时高速球摄像机对线路进行拍摄,拍到的图像通过无线设备实时传输到 地面工作基站,地面工作基站对线路情况进行判断,决定是否对线路实施维护同时对机 器人本身的工作状态进行监控,决定是否对机器人的运动给予干预。 项目研究内容的理论或者实践依据 巡线机器人是个复杂的机电体化系统,涉及机械结构自动控制通信多传感 器信息融合电源技术等多个领域。但机械机构是整个系统的核心技术,是目前制约巡线 机器人走向实用化的障碍之。巡线机器人对机械结构的要求有从机构运动。
12、示。 工作原理 四旋翼通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的 姿态和位臵。由于飞行器是通过改变旋翼转速实现升力变化，这样会导致其动力部稳定， 所以需要种能够长期保稳定的控制方法。四旋翼飞行器是种六自由度的垂直升降机， 因此非常适合静态和准静态条件下飞行。但是四旋翼飞行器只有四个输入力，同时却有六 个状态输出，所以它又是种欠驱动系统。 目的和意义 电能传输必须依靠高压输电线路。由于输电线路分布点多面广，所处地形复杂，自然 环境恶劣，电力线及杆塔附件长期暴露在野外，因受到持续的机械张力电气闪络材料 老化的影响而产生断股磨损腐蚀等损伤，必须及时修复或更换。所以，必须对输电线 路进行定期巡视检查，随时掌握和了解输电线路的运行情况，线路。
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输电线路智能巡线机器人科技项目可行性研究报告