电力架线机器人调查报告

摘 第一 前 第二 整机概要设 机架设 动力系 保护系 第三 整机系统详细设 机架设 电压保护系统设 第四 架线的方 第五 主要的技术参 第六 系统待改进的问 第七 作品的科学性先进 第八 作品的技术特点和优 第九 适应范围及推广前景的技术性说 适应范 第十 市场分析和经济效益预 第十一 研究进度安 第十二 参考资 致 使用的动力系统是好盈铂金30A电调、飞越Tarot1555碳纤维折叠便携带；加装高亮LED灯，在能见度低的地点仍然能完成任务；采程进行实际的电力架线任务、同时参与安康电力架线任务；：架线难度线特点场前第一项目实施的背拖动电缆架线。这种方受到各方面不可抗力的因素限制，造成很大程度的工时延误和不小的经济损（图1-1例如在穿过农田时，造成植被破坏。其次在穿越高速路或公路（图1-3）时，需要多方协调使铁路公路暂时停运后才能施工架线还有在中低压线时，也是要协调中低压暂时停电，才能施工；在河流时，情况更为复杂通常是采用动力伞架线，系数很大（图1-4）在山坳时，施工人员只能沿崎岖的山路拖动电缆到对面山上的塔（图1-2施1-11-2山坳1-31-31-4项目实施的目预期成第二机概要设机架设控制系统设其中预留接口联接GPS模块图像传输模块和叠加模（OSD动力系制线则连接在主控制器的信号输出端的每个通道用杜邦线联接到主控制器。当发出指令（脉宽调制信号）时，接收机收到指令，并通过主控制器将信号传递给电调。电调收到信保护系保护系统包括：失控返航保护、二级低压保护、低 第三机系统详细设机架设机架设3-1如图3-1所示飞行机构包括1、4112盘式电机2、30A电子构6悬臂固定在折叠机构上在电机和电机连接处接有短起落架。在非工作时6个折叠机构转动6悬臂与机身垂直，此时电力架线机器人处于折叠状态（如图3-2中心板平行，此时电力架线机器人完全展开，即可完成飞行动作（3-3

3-23-3折叠机构设3-4为折叠机构设计，其中1是转动部件预留孔、2是销轴孔线机器人悬臂折叠至与机身垂直处（如图3-33-4投放机构设图3-5锁住状 图3-6投放分离状在图3-51为机架、2为摇臂、3为连杆、4为滑杆5为绳索。当锁扣脱离，完成投放动作（图3-6（机构图动作图最大拉力值为0.4kN，动作响应时间小于1s。下图为实际投放示意图，3-73-6防绕线结构设有可能会缠绕飞行器的螺旋桨造成事故故进行了放绕线结构设计以350g最佳），使飞行器与重物之间的绳索尽量保持竖直。这就可电气结构设控制回控制回路如图3-7，1为主控器、2为LED模块、3为电子调速源管理模块、7为指南针模块、8为普通。3-7图像传在工作过程会进行长距离飞行有时在大雾天能见度情况下，所以会需要第一人称主视（它是一种基于航空模型或者车辆模型上加装无线头回传设备，在地面看屏幕操控模型的技术，简称过显示屏中的画面来六轴的飞行姿态，以提高工作效率。在远距人机身下侧的机捕捉实时画面传输到操控人员的显示器动力系统设电压的线损，同时降低了电机的转速，增大了电机的扭矩。选用10000mah6S1P锂聚合物电池。选择型号为4110S，KV400的盘式电机。测得全油门负载90电调选用：试验测得的最大电流为26A，所以选用30A盈铂金桨叶选用：得益于电机和电池的支持，桨叶的尺寸可以选到（桨径15螺距为5.5）的桨叶通过测得各种桨叶的数据可得，DJI1555碳纤桨效率最高。比其他型号的1555桨效率高10%，比折叠桨高30%到40%。下表为动力最佳配比的测试数据电池电压电流推力功率力效1234567893-由测试数据，可进行续航能力的预计算整机重量为4.8kg，所以单一悬臂的负载为800g，差800g的电流为4A,则总电流为24A,电池容量为10000mah，即10ah。则续航时间为t=10/24h=25min。经验证，实际可达18钟。内置电调结构设飞机飞行状态检测系统设图像传输模块（OSD）可以将头的图像实时传回到地面的屏幕上，叠加模块可以GPS、电池和主控制器的信息，并且叠加电压保护系统设架线机器人有一级低压、二级低压自主降落有两种方式1、一级低压主控制器可设置一级低压该机使用的6S1P电池满电电压25.2V，使用时安全放电到22.2V。所以一级低压可设为22.2V。当时LED块红灯快闪。当操控员看到此信号时，则尽快返航降落。2、二级低压自主降落该保护一般在遇到突发的天气情况时使用，如大风、大雨，致使LED若需悬停则门到90%以上方可悬停如果不在视距范围内，则可通过GPS信号找回飞机。电压设该机使用的futabaT14SG就有电压回能可设置低压22.2V，当检测动力电池到达该电压，会将该信息回传到器，此时会发出响声，促使操作员返航。第四线的方一级牵引绳规格：直径3mm聚四氟乙烯绳索，破断力250T，重量二级牵引绳规格直径6mm聚四氟乙烯绳索破断力1000T，重量三级牵引绳规格：直径25平方毫米细钢丝，破断力3815T，重量导线规格：一般对于高压线，常用的是110kv、330kv、每公里的导线自重分别348kg/km、404kg/km、488kg/km操作步骤为：将第一级3mm聚四氟乙烯绳索联接该机的投放机构上然后该机竖直起飞A架直线飞往B架然后将绳索投放,最后用细钢丝推动电缆到达B架，然后架线。如图所示：4-14-2第五要的技术参便携式电力架线机器人尺电力架线机器人单个悬臂长度电力架线机器人折叠后总高度折叠后的装箱（图4-3）尺寸长×宽×高5-1单个电机的测试数据：推力3.17kg空载自重最大横向移度动速12m/s续航能力18分飞行半径故障应急处桨叶破电池电压保主控制器可设置一级低压该机使用的6S1P电池满电电压为25.2V，使用时安全放电到22.2V。所以一级低压可设为22.2V。当主控制器检测到电压到22.2V时，主控制器会发出指令给LED模块，此时LED块红灯快闪。当操控员看到此信号时，则尽快返航降落。二级低压自主降落常被用在，如大风、大雨，致使一级保护无法LED若需悬停则门到90%以上方可悬停如果不在视距范围内，则可通过GPS信号找回飞机。该机使用的futabaT14SG自带有电压回能。可设置低压为22.2V，当检测动力电池到达该电压，会将该信息回传到，此时会发出响声，促使操作员返航。自动返主控制器在丢失信号时有自动返航功能。其具体步骤为架线机器人自动将起飞地点记录为返航点当在距离过远或有物遮挡3s20米然后返回起飞位置。当到达起飞位置后悬停15s然后缓缓下落。相关监测数据回传显图像传输模块（OSD）用于相关监测数据的回传，并显示在可以将头的图像实时传回到地面的屏幕上，叠加模块可以GPS、电池和主控制器的信息，并且叠加到图像数据中传回。其中有GPS的个数飞行器高度距离起飞地点的距离飞行器的速度、电池的电压。第六统待改进的问作过程中出现，甚至发生事故。飞行，造成事故。解决方法是在绳索距该机5米处固定一重物使该绳索尽量竖直，如图6-6-第七品的科学性先进线范围内，使得电力架线机器人不能安全飞行。此时我们采用了实时的传输到操作手的显示屏幕上操作手通过实时传输图像并且，，只第八品的技术特点和优作品的技术特点图像处理分电力架线机器人在架线工作过程中会进行长距离飞行，第三人称FP（第一人称视角操作手通过显示屏中的画面来电力架线机器人的飞行姿态，以提高工作效率，并增加了安全性。系，控设备的电压，当飞行电压或者设备的电压低于我们设定值时落。避免该机发生失控飞丢甚至伤人的发生。，便携式的折叠机销轴穿过悬臂上的定位孔与机架上的定位孔，锁定悬臂R销固定销轴。需要折叠时，拆掉R销和销轴，细节图如图8-1：8-1短起落架设飞行器使用起落架长度仅有13cm，共4对在保证飞机性能的同时使用铝制方管悬臂视觉导航系此次电力架线机器人的设计过程中，针对天等能见度很低的式电机下方均贴有高亮度LED灯，发光强度好，可视距离较长，可达到1KM。方便在日安等能见度较低的天气执行任务（如图8-8-2LED防雨设8-3作品的优势便携式电力架线机器人和传统人工架线相和传统人工架线相比，架线时间从一周到两周缩短到5-10分钟便携式电力架线机器传统人工地面引从原来的人力投入20少到5，地面赔付从几万元缩减到0，跨植被的情况下架线下表8-2映的是便携式电力架线机器人与传统便携式电力架线机器传统人工地面引材料成增加尼龙牵引牵引钢投用设空中架线机器人力牵时间估计(两塔间5~10分一周到两周左下方植保破地面赔无赔几万元（差异较大人身安无无下方有电不停全程停下方有公简易回形保护回形过线架和保护大风天气(五级正常施可以施下雨天正常施可以施场地要5米见方安全起无工作人员要大学毕业生经3天培可以安全使/猫头式塔架穿可/投放点位精/悬停交可/表8-2便携式电力架线机器人与传统人工地面引线的各指标对便携式电力架线机器人和动力伞相与动力伞架线方式相比其投入设备投入缩减架线时间缩短分钟。动力伞对操作员要求时间较高，时间周期较长。起飞需较长的跑道，对场地要求高。下表8-3反映的是便携式电力架线机便携式电力架线机器动力伞方式引材料成增加尼龙牵引增加尼龙牵引投用设空中架线机器单人动力时间估计(两塔便携式电力架线机器动力伞方式引材料成增加尼龙牵引增加尼龙牵引投用设空中架线机器单人动力时间估计(两塔间5~10分20~50分下方植保保地面赔无赔无赔人身安无下方有电不停不停下方有公简易回形保护简易回形保护大风天气(五级正常施极下雨天正常施可以施场地要5米见方安全起30米起降工作人员要大学毕业生经过3天训可以安全使专业飞猫头式塔架穿可不可投放点位精难以准悬停交可不可8-3便携式电力架线机器人与直升机相便携式电力架线机器直升机方式引材料成增加尼龙牵引增加尼龙牵引投用设空中架线机器小型直升时间估计(两塔间5~10分30分钟到90分下方植保保地面赔无赔无赔人身安无安全隐下方有电不停不停下方有公简易回形保护简易回形保护大风天气(五级正常施极不能施下雨天正常施可以施场地要5米见方安全起200平便携式电力架线机器直升机方式引材料成增加尼龙牵引增加尼龙牵引投用设空中架线机器小型直升时间估计(两塔间5~10分30分钟到90分下方植保保地面赔无赔无赔人身安无安全隐下方有电不停不停下方有公简易回形保护简易回形保护大风天气(五级正常施极不能施下雨天正常施可以施场地要5米见方安全起200平米的停机工作人员要大学毕业生经过3天训可以安全使专业飞猫头式塔架穿可不可投放点位精难以准悬停交可可8-4第九章适应范围及推广前景的技术性说适应范携式电力架线机器人加上了成飞行控制系统使得飞机操作简单推广前景的技术性说架线的过程多在山区，对于设备的要求高，所以此款便携式线机器人配备了成飞行控制系统飞行稳定飞行简单对架线10KG第十章市场分析和经济效益预市场分以一个张力段（500m）施工为例分264无364无484无84无10无4无104无2104无工方式的一周左右缩减到一天以内，投入人力从原来的10人左减到5，