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中国地质大学长城学院毕业设计开题报告 学生姓名 丁磊 学号 05208416 专业班级 机制 四 班 指导教师 沈贵水 职称 教授 单 位 河北农业大学 课题性质 设计 论文 课题来源 科研 教学 生产 其它 毕业设计题目 除冰机器人的控制设计 一、设计的目的 目前机器人在高压输电线路上的应用主要是线路巡检。而对线路除冰的应用还鲜有研究。如今对输电线路实施除冰是防止冰灾的有效途径，如何具体的除冰方法则应用了除冰机器人，除冰机器人造价低，工作效率高，安全可靠，能够实现在线除冰 作业，不影响电力的输送，是一项很有发展前景的课题。 二、设计的意义 为了保证电力系统的可靠性，提高高压输电线除冰的效率，减少损失，维护工人的安全，开发一种可以替代或部分替代工人进行除冰作业的新型设备一直是国内外相关研究的热点。因此，研制安全有效的除冰机械以代替人进行导线除冰具有较好的应用前景和实用意义。 。 三、设计的研究现状 在国外，一些国家的地理与气候情况与我国相似，甚至一些国家的情况更加恶劣，为了保证电力系统的可靠性，提高高压输电线除冰的效率，减少损失，维护工人的安全，开发一种可以替代或部分替代工人进 行除冰作业的新型设备一直是国内外相关研究的热点因此，研制安全有效的除冰机械以代替人进行导线除冰具有较好的应用前景和实用意义。 全球气候正经历以变暖为主要特征的变化，气候变暖导致“厄尔尼诺”和“拉尼娜”等极端天气气候事件的频率与强度明显增加，输电线路所处地质条件复杂，容易遭受冰灾等极端天气的影响，目前国内外对已多次发生的输电线路冰灾事故进行了相关的研究。袭击湖南的持续低温、雨雪、冰冻天气过程来 I 临之前，湖南温度偏高、空气干燥。湖南东、南、西部三面环山，向中部、北部过渡为丘陵和平地，冷空气袭击湖南后，湖南降温 迅速，冷暖空气交汇形成的锋面逆温强度大，加上湖南北低南高的地势使逆温层得以加强，地势陡增处南下冷空气因推进受阻而徘徊驻留，随着暖湿气流不断补充，易形成长时间降雨、冰冻，形成持续的雨凇。由于降温迅速，湘西高海拔山区和纬度较高的湘北地区地表气温低，但降水主要集中在湘南、湘中、湘东，且停留时间较长，导致湘南、湘中、湘东冰冻灾害强于湘北和湘西高海拔山区。湖南电网冰冻灾害是在大尺度天气形势控制下形成的，拉尼娜现象起到推波助浪的作用，冰冻灾害受损范围与程度具有较强的微地形影响特征。长时间的低温 (05 )、降水过程为 覆冰提供了适宜条件。受冷暖空气共同影响，湖南从 0102出现 4 次明显的雨雪天气过程，这次持续时间长的冻雨和冰冻天气给湖南电网带来了灾难性的影响。湖南省电力公司 500 路 33 条有 14 条线路倒塔 182 基，变形 75 基，导线断线 或受损 159 处，地线断线或受损 322 处； 220 44 条线路倒塔 679 基， 110 121 条倒塔 1864 基； 35 压线路倒杆 6 万 4 千多基，发生断线超过 5 万处；低压线路倒杆断杆 33 万多基，断线近 37 万处，在整个冰冻期间，发生了多次电网解裂和衡阳、郴州等地区 大面积停电事故，使湖南电网受了有史以来最严峻的威胁，直接经济损失数 10 亿元。 四、设计研究方案 1、 关节控制 2、 笛卡尔空间运动控制和自适应控制 3、 点位控制和连续轨迹控制 4、 速度控制、加速度控制、力控制 五、设计进度安排 1、 选题， 熟悉课题， 搜集 相关 资料 、资料翻译，设计加工工艺规程 、完成设计过程中的参数计算 、进行初步设计，及设计说明书的初稿 、 除冰机器人控制 设计（ 电路 图） 、确定说明书及相关文案的修改 、整理相关资料，准备答辩 、毕业设计应完成的主要工作 1、 除冰机器人的控制设计 电路 图四 张。 2、 除冰机器人的控制设计 设计 说明书一份 6000 字。 5、 外文资料翻译不少于 3000 字。 七、毕业设计主要参考资料 （ 1） 张屹 ，邵威，高虹亮，罗成 . 高压输电线路除冰机器人的机构设计 J（ 2） 高虹亮，孟遂民，罗成，马小强 J（ 3） 甘辰予，陈劲生 能除冰机器人的设计 J（ 4） 蒋正龙，陆佳政，雷红才，黄福勇 . 湖南 2008 年冰灾引起的倒塔原因分析 J（ 5） 吴功平，肖晓晖，肖华，戴锦春，鲍务均，胡杰 . 架空高压输电线路巡线机器人样机研制 J（ 6） 张运楚，梁自泽，谭民 . 架空电力线路巡线机器人的研究综述 J467（ 7） 许源 刘人玮 李军 . 湖南电网防冻融冰体系改革之探讨 J24 （ 8） 李红旗，陈志高，于钦刚，李翔，陈懿夫 . 输电线路机械除 冰技术研究 J24 9） 李宁，周羽生，邝江华，彭琢 . 输电线路除冰技术的研究 J. 防灾科技学院学报 ,10 3:（ 10） s 20099， （ 11） 濮良贵，纪名刚 . 机械设计 M. 北京 :高等教育出版社， 2002. （ 12） 张红先，李波，