高壓輸電線路自動巡線機器人電控系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、高壓輸電線路巡線機器人是機器人研究領(lǐng)域的前沿課題之一，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的特種作業(yè)機器人。目前在我國，高壓線路的巡檢、維護基本上采用人工沿線逐塔巡視的作業(yè)方式，作業(yè)勞動強度大、費用高且危險性大，急需有可以取代人力進行線路維護的巡檢方法和設(shè)備。巡線機器人給輸電線路的巡視提供了新的概念和工作方式。在輸電線路的巡檢中使用機器人，不僅可以減輕巡線作業(yè)的強度，降低費用，也可以提高巡檢作業(yè)的質(zhì)量和管理技術(shù)水平，更保證了工作人員的安全。

2、目前國內(nèi)外在這一方面的研究成果，特別是巡線機器人智能控制系統(tǒng)方面的研究成果還十分有限。本論文提出了一種可攜帶檢測儀器和通訊裝置，以22萬伏高壓輸電線路地線為行駛路徑，可自主完成輸電線路巡檢任務(wù)的巡線機器人電控系統(tǒng)。本文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點如下： 首先，在分析了輸電線路結(jié)構(gòu)和巡線作業(yè)特點的基礎(chǔ)之上，設(shè)計巡線機器人的電控系統(tǒng)，以PC104嵌入式系統(tǒng)作為機器人的主控系統(tǒng)，以聚合物鋰電池組作為機器人的供電模塊，以13套無刷直流電機伺服

3、系統(tǒng)作為機器人各關(guān)節(jié)的驅(qū)動，以光電開關(guān)，接近開關(guān)，超聲波傳感器的不同組合構(gòu)成機器人的感知裝置。 其次，針對巡線機器人對伺服系統(tǒng)體積和重量的特殊要求，采用無刷直流電機作為機器人的伺服系統(tǒng)，并分析了抑制無刷直流電機轉(zhuǎn)矩脈動的控制方案。通過仿真驗證了此控制方案的可行性，但由于時間的限制，至今僅搭建了硬件系統(tǒng)，控制軟件還有待進一步完善。 第三，針對22萬伏高壓輸電線路上的各種障礙物，本文提出了一種結(jié)合人工控制、專家規(guī)則庫、手爪微