（定稿）输电线路智能巡线机器人科技项目投资立项备案核准融资贷款申报资料（最终定稿）

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，可完成起降器人承载平台上机器人承载平台内含充电电路，完成对机器人的充电。

风光互补供电系统风光互补供电系统结合了太阳能与风能的优势。

结合超低功耗设计，确保在无阳光情况下，系统也能正常工作天。

系统结构如下太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性。

白天太阳光最强时，风很小，晚上太阳落山后，光照很弱，但由于地表温差变化大而风能加强。

在夏季，太阳光强度大而风小，冬季，太阳光强度弱而风大。

太阳能和风能在时间上的互补性使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性，风光互补发电系统是资源条件最好的独立电源系统。

如下图所示，我省所处的区域太阳能资源均匀，区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室测试机器人供电系统外部电源系统电源系统实验室测试成套设备实验室测试成套设备现场测试设备验收鉴定检测过程生产线研发智能控制系统塔上智能充电坞垂直起降越障机构实施方案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研论证，输出论证报告年月年月设备