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内容简介：

本科生毕业设计（论文） 文献综述 题 目： 高速过障超高压巡线除冰机器人设计 姓 名： 学 号： 系 别 ： 机械系 专 业： 机械设计制造及其自动化 年 级： 2009 级 指导教师： （签名） 年 月 日 文献综述 1、输电线除冰机械人的设计概述 本课题研究的目的在于根据输电线系统的除冰需要，研制一种简单，实用的输电线除冰机器人。它是一种用于，在山地，荒野，河流，湖泊等地理环境的输电线路上清冰。它是适用于各种地貌，不会因为环境的改变而停止工作。它的前端是一滚刀和压轮，先利用铣刀在覆冰中间铣出一弧形面，而其后的压轮对覆冰进行挤压达到除冰的目的。 2、输电线除冰机械人的研究意义 输电线路覆冰会经常造成线路跳闸、断线、倒杆、通信中断等线路事故，严重影响了电网系统的安 全运行，对国家经济造成了巨大损失。因此，为保证电网安全运行，减少工人因线路除冰而带来的伤亡，设计一除冰机器人来解决这一问题就至关重要了。 3、输电线除冰机械人的研究现状 90 年代末，国内的一些研究机构和高等学校开始了巡线机器人的研究工作，并研制了多种机构的巡线样机。 1998 年武汉大学的吴功平教授研制出了架空高压线路的的 巡线小车，从 2002 年开始，在国家“十五” 863 计划的连续 2 次资助下，已经研制成功了具有沿 220能够跨越悬垂线夹，防震锤，耐张塔等几乎 所有障碍物，如图山东大学针对 110线路特点，于 2005 年成功研制了一种巡线机器人。该机器人的主体结构主要由垂直伸缩臂，柔性水平臂，驱动制动装置，手掌开合装置，电源箱和控制箱6 部分组成，能够方便的跨越防震锤，悬垂线夹这些较简单的障碍物，但机身重量很重。如图： 中国科学院沈阳自动化所于 2006 年成功研制了能在 500输电线路上实现巡检作业的机器人样机，该机器人也采用双臂悬挂机构，为了实现自动跨越障碍，该机器人还配备了摄像机来识别障碍物，定位机械手的位置 。通过手臂的交替移动，能够跨越防震锤，悬 垂线夹等这类比较简单的障碍物，如图山东电力研究院与加拿大魁北 克 水电研究院进行合作，对 车在能源动力。远程通讯与控制、防水性能等方面做出了技术改进完善了机构的性能，但不具备越障能力，如图 湖南大学在国家科技支撑计划的资助下，联合国防科技大学 、武汉大学、和山东大学等多家单位研制开发了单体除冰机器人、可跨越障碍除冰的两臂除冰机器人和三臂除冰机器 人。 分别如图 1988 年东京电力公司研制了光纤复合架空地线（ 检移动机器人。该机器人利用一对驱动轮和一对夹持轮沿地线爬行，能跨越地线上的防震锤、螺旋减震器等障碍物。遇到线塔时机器人采用仿人攀爬激励，县展开携带的弧形手臂，手臂两端勾住线塔两侧的地线，构成一个导轨，然后本体顺着导轨滑到线塔的另一侧；待机器人家齿轮抱紧线塔另一侧的地线后，将弧形手臂折叠收起，以备下次使用。机器人运动控制有粗略和精准定位两种模式， 粗略控制是吧线塔和地线的资料数据预先的编制好程序输入机器人，剧此控制机器人的行走和越障；精确定位控制则根绝传感器反馈的信息进行控制。机器人携带的损伤探测但愿采用 涡流分析的方法探测光纤复合架空地线（ 装层的损伤情况，并将损伤情况记录到磁带上。 美国 司 1989 年研制了一台悬臂自治巡线机器人原型。他能沿架空线长距离爬行、执行电晕损耗、绝缘子、结合点、压接头等视觉检查任务，对探测到的线路故障数据预处理后传送给地面人员。当机器人遇到杆塔时，利用手臂采用仿人攀援的方法从侧面越过杆塔，但结构庞大，不方便跨线和下限操作。 1990 年日本法政大学的 人开发了电器列车馈电电缆巡检机器人。机器人采用多关节小车结构和“头部决策，尾部跟随”的放 生控制体系，以 10 的速度沿电缆平稳爬行，并跨越分支线，绝缘子等障碍物。 泰国的 人 2001 年设计了一台能够自给电的巡线机器人样机，采用了电流互感器从电力线路上获取感应电流作为机器人的工作电源，并初步实现了根据摄像机图像判断电力线上的绝缘子等障碍物的视觉导航功能，不过该试验型巡线机器人仅能在两线塔间电力线上爬行，没有比跨障能力，遇到障碍物便自动停止前进。它能在地面位置，将获取的数据和图片资料储存在数据记录器中。地面工作人员可回放复查，进一步确定损伤情况。 4、 高压巡线 除冰机 械人的目标 设计一种适应各种环境，体积小，可以高速、高 且能跨越障碍， 并能进行可见光图像扫描和线路运行状态录像。 参考文献 1吴功平，肖晓辉，肖华等。架空高压输电线巡线机器人样机研制 J，电力系统自动化， 第 30 卷，第 13 期， 372肖晓辉，史铁林，杜娥。巡线机器人的动力学建模研究 J，机械与电子， 443周风余，李贻斌，吴爱国等，高压巡线 机器人的设计与实现 J,机械科学与技术，第 25卷第 5