電纜隧道巡檢機器人的研制.pdf

1、隨著城市輸電線路入地化建設(shè)加速，輸電線路安全隱患增加，為提高輸電可靠性，需要定期對電纜隧道進(jìn)行巡檢。隨著移動機器人技術(shù)的不斷進(jìn)步，開發(fā)出一種能夠替代人工巡檢的小型移動機器人的時機已經(jīng)成熟。本文主要針對小型電纜隧道巡檢機器人的研制過程，從理論到實際做了較為細(xì)致的論述。
　　介紹了巡檢機器人的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，通過分析幾種典型巡檢機器人的結(jié)構(gòu)和性能的優(yōu)缺點，提出了電纜隧道巡檢機器人在機械結(jié)構(gòu)、導(dǎo)航與定位、通訊及故障檢測等方面的主要研究內(nèi)

2、容。
　　針對電纜隧道的實際環(huán)境情況，分析機器人作業(yè)任務(wù)，設(shè)計出了一種小型的履帶式電纜隧道巡檢機器人的機械結(jié)構(gòu)，介紹了機器人關(guān)鍵部件，包括行走機構(gòu)、越障機構(gòu)和可控云臺機構(gòu)；對機器人進(jìn)行運動學(xué)和動力學(xué)分析，提出了機器人越障方法，規(guī)劃了機器人越障路徑；利用RecurDyn軟件仿真了機器人行走、爬坡、攀越凸臺的運動過程，驗證了巡檢機器人機構(gòu)設(shè)計的合理性，并對關(guān)鍵部件選取進(jìn)行校核。
　　根據(jù)巡檢機器人控制系統(tǒng)的特殊要求，分析其工作過

3、程，設(shè)計了控制系統(tǒng)的硬件和軟件，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件的組成；分析控制系統(tǒng)程序特點，確定了機器人與地面控制器相互通信的客戶端/服務(wù)器傳輸方案、信息采集方法及TCP/IP傳輸協(xié)議；利用LabVIEW編程實現(xiàn)了機器人與手操控制器之間實時圖像采集、無線傳輸與接收、圖像顯示等功能。
　　搭建巡檢機器人試驗環(huán)境，驗證了巡檢機器人行走、爬坡、跨越小型障礙和攀越凸臺等性能基本可靠，可控云臺轉(zhuǎn)動靈活、精確、快速，無線通信與控制系統(tǒng)順暢穩(wěn)定。實驗表明，