自主平衡式輸電線路巡檢機(jī)器人機(jī)械本體研究.pdf

1、采用高壓和超高壓架空電力線是長(zhǎng)距離輸送電力的主要方式。為了保證高壓輸電線路安全穩(wěn)定的運(yùn)行，必須定期對(duì)高壓輸電線進(jìn)行巡檢。移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，為架空電力線巡檢提供了新的技術(shù)平臺(tái)。近年來(lái)，輸電線路巡檢機(jī)器人的研究已成為機(jī)器人研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文在分析國(guó)內(nèi)外高壓輸電線路巡檢機(jī)器人研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了一種自主平衡式巡檢機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行了深入分析。
　　本文在結(jié)合國(guó)家863計(jì)劃課題“110KV高壓輸電線路巡檢機(jī)器人

2、機(jī)械本體結(jié)構(gòu)的研制”（項(xiàng)目編號(hào):2002AA420110-4）的研究基礎(chǔ)上，通過對(duì)原樣機(jī)的試驗(yàn)與分析，提出了一種自主平衡式巡線機(jī)器人機(jī)械本體結(jié)構(gòu),完成了結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)內(nèi)容包括前手臂、后手臂、中間臂、質(zhì)心調(diào)節(jié)裝置和控制電源箱等。
　　依據(jù)設(shè)計(jì)的機(jī)械本體結(jié)構(gòu)建立了巡檢機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。利用基于旋量理論的指數(shù)積法，對(duì)巡檢機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，給出了運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的正、逆求解，并得出了機(jī)器人的速度雅可比矩陣。利用虛擬樣機(jī)技術(shù)，完

3、成了基于UG的三維建模，并將其導(dǎo)入ADAMS中，對(duì)巡檢機(jī)器人越障的典型工況進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與仿真分析。結(jié)合巡檢機(jī)器人的作業(yè)環(huán)境，針對(duì)剛性導(dǎo)線和柔性導(dǎo)線分別建立了多剛體、剛?cè)狁詈蟽山M模型，進(jìn)行了沿直線段的動(dòng)力學(xué)仿真，分析了機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)特性和影響作業(yè)不穩(wěn)定的因素，為巡檢機(jī)器人的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了新的方法。
　　該機(jī)器人通過加工制造與裝配，在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行了在線運(yùn)行與調(diào)試。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明：該機(jī)器人以控制箱為質(zhì)心調(diào)節(jié)配重塊，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人在線運(yùn)