试验与加工内容外协测试化验与加工单位计量单位单价万元单位数量外协测试化验与加工费用经费列支其他外协测试化验与加工项目累计为壳体线路板传感器软件设计开发，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,要求机构自由度少机构运动学逆解可实现解藕控制,且运动控制精度高从巡线机器人系统角度,要求机构具有定负载能力,且与导线构成等电位体从应用角度,要求输输电电线线路路智智能能巡巡线线机机器器人人华华北北电电网网有有限限公公司司科科技技项项目目可可行行性性研研究究报报告告二二〇〇二二年年十十月月目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，因受到持续机械张力电气闪络材料老化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运行情况，线路周围环境和线路保护区变化情况，以便及时发现和消除隐患，预防事故发生，确保供电安全。传统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输电线路巡检，存在很大困难，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种必要手段。国内外目前见诸报道输电线路机器人，都是功能单型机器人，要么只能巡线，要么只能除冰。本方案提出计附件材料费预算明细表总价万元以上材料单位万元序号材料名称规格或型号计量单位单价万元单位数量材料费用经费列支总价万元以上材料合计其他材料累计注表中应包括材料原价供销部门手续费包装费运杂费采购及保管费等内容。附件外委研究支出预算明细表单位万元序号协作研究任务名称协作研究任务内容协作研究任务承担单位经费列支累计附件外协测试试验与加工费预算明细表量大或价高外协测试试验与加工项目单位万元序号外协测试试验与加工内容外协测试化验与加工单位计量单位单价万元单位数量外协测试化验与加工费用经费列支其他外协测试化验与加工项目累计为壳体线路板传感器软件设计开发，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,要求机构自由度少机构运动学逆解可实现解藕控制,且运动控制精度高从巡线机器人系统角度,要求机构具有定负载能力,且与导线构成等电位体从应用角度,要求输输电电线线路路智智能能巡巡线线机机器器人人华华北北电电网网有有限限公公司司科科技技项项目目可可行行性性研研究究报报告告二二〇〇二二年年十十月月目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，因受到持续机械张力电气闪络材料老化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运行情况，线路周围环境和线路保护区变化情况，以便及时发现和消除隐患，预防事故发生，确保供电安全。传统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输电线路巡检，存在很大困难，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种必要手段。国内外目前见诸报道输电线路机器人，都是功能单型机器人，要么只能巡线，要么只能除冰。本方案提出在恶劣自然环境下运行情况，使客户实时真实了解实验室内部设备运行情况。八项目进度安排序号时间段内容年月年月项目要求提出，输出用户需求说明书年月年月方案制定，输出机器人技术方案年月年月联合调研论证，输出论证报告年月年月设备研制，提交输电线路智能机器人套年月年月实验室测试，输出实验室测试报告年月年月现场测试，输出现场测试报告年月年月成果验收，输出专家测试报告九项目经费预算单位万元科目名称预算金额甲方拨款乙方自筹备注直接费人工费专职研究人员人工费临时性研究人员人工费设备费仪器设备购置费附件仪器设备试制费附件软件购置费附件现有仪器设备使用费附件业务费材料费附件资料费印刷出版费知识产权费会议费差旅费培训费场地使用费场地物业费场地租金专家咨询费二间接费三外委支出费外委研究支出费附件仪器设备租赁费外协测试试验与加工费附件四税金合计十有关证明文件合作单位和依托工程单位对项目意见自筹经费来源及保证证明编写要求四号仿宋下同合作单位对项目意见及盖章依托工程单位对项目意见及盖章自筹经费来源及保证证明。十申请单位领导审查意见对经费预算是否合理，有无其他经费来源，能否偿还贷款，能否保证研究计划实施所需人力，工作时间等基本条件提出具体意见四号仿宋下同单位领导签字单位公章年月日附件仪器设备购置预算明细表单价万元以上单位万元经费列支注明经费来源为自筹或拨款序号设备名称设备型号单价万元台件拟购置数量台件总价经费列支生产国别与地区主要技术性能指标购置理由用途拟安置单位与本课题子课题关系单价万元以上设备合计单价万元以下设备累计附件仪器设备试制预算明细表单价万元以上单位万元序号设备名称单台价值万元台件拟试制数量台件总价经费列支主要技术性能指标试制理由和用途与本课题子课题关系单价万元以上设备合计单价万元以下设备累计附件软件购置预算明细表单价万元以上单位万元序号软件名称软件型号单价万元套拟购置数量套软件总价安装调试费经费列支生产国别与地区主要技术性能指标购置理由用途拟安置单位与本课题子课题关系单价万元以上软件合计单价万元以下软件合计累计附件现有仪器设备使用明细表单价万元以上单位万元序号设备名称设备型号单价万元台件数量台件总价生产国别与地区隶属单位设备状况及主要性能指标购置时间使用费计取时减传感器软件设计开发，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,要求机构自由度少机构运动学逆解可实现解藕控制,且运动控制精度高从巡线机器人系统角度,要求机构具有定负载能力,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机械结构,且容易上下线作业和便于携带等。根据输电线路结构特征,以及巡线作业任务要求,通过多种可行方案对比分析和对机构巧妙组合,以及样机原型反复试验和改进,提出了由小臂操作手机构个公共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关节组成双臂协调移动机器人机构模型。如图所示为巡线机器人机构原理简图。图中,个小臂操作手机构是由小臂绕水平轴回转关节绕铅垂轴回转关节转轴转台和以小臂为机架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回转副和夹爪组成,且沿导线横截面对称布置绕水平轴回转关节轴线与绕铅垂轴回转关节轴线垂直相交,移动关节轴线与关节轴线垂直相交个小臂机构和与其相联移动关节沿导线轴向呈反对称布置。主动滚轮完成沿直线无障碍物段行驶。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各种分解动作。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结构示意图，该图显示了巡线机器人遇到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本旋翼顺时针旋转，四个电机对称安装在飞行器支架端，支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。四旋翼飞行器结构形式如图所示。工作原理四旋翼通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力变化，从而控制飞行器姿态和位置。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控制方法。四旋翼飞行器是种六自由度垂直升降机，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。四旋翼飞行器结构形式如图所示，电机和电机逆时针旋转同时，电机和电机顺时针旋转，因此当飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消。与传统直升机相比，四旋翼飞行器有下列优势各个旋翼对机身所施加反扭矩与旋翼旋转方向相反，因此当电机和电机逆时针旋转同时，电机和电机顺时针旋转，可以平衡旋翼对机身反扭矩。四旋翼飞行器在空间共有个自由度分别沿个坐标轴作平移和旋转动作，这个自由度控制都可以通过调节不同电机转速来实现。基本运动状态分别是垂直运动俯仰运动滚转运动偏航运动前后运动侧向运动。在图中，电机和电机作逆时针旋转，电机和电机作顺时针旋转，规定沿轴正方向运动称为向前运动，箭头在旋翼运动平面上方表示此电机转