電纜隧道巡檢機(jī)器人的研制.pdf

1、隨著城市輸電線路入地化建設(shè)加速，輸電線路安全隱患增加，為提高輸電可靠性，需要定期對(duì)電纜隧道進(jìn)行巡檢。隨著移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的不斷進(jìn)步，開(kāi)發(fā)出一種能夠替代人工巡檢的小型移動(dòng)機(jī)器人的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。本文主要針對(duì)小型電纜隧道巡檢機(jī)器人的研制過(guò)程，從理論到實(shí)際做了較為細(xì)致的論述。
　　介紹了巡檢機(jī)器人的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，通過(guò)分析幾種典型巡檢機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和性能的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了電纜隧道巡檢機(jī)器人在機(jī)械結(jié)構(gòu)、導(dǎo)航與定位、通訊及故障檢測(cè)等方面的主要研究?jī)?nèi)

2、容。
　　針對(duì)電纜隧道的實(shí)際環(huán)境情況，分析機(jī)器人作業(yè)任務(wù)，設(shè)計(jì)出了一種小型的履帶式電纜隧道巡檢機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)，介紹了機(jī)器人關(guān)鍵部件，包括行走機(jī)構(gòu)、越障機(jī)構(gòu)和可控云臺(tái)機(jī)構(gòu)；對(duì)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，提出了機(jī)器人越障方法，規(guī)劃了機(jī)器人越障路徑；利用RecurDyn軟件仿真了機(jī)器人行走、爬坡、攀越凸臺(tái)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，驗(yàn)證了巡檢機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，并對(duì)關(guān)鍵部件選取進(jìn)行校核。
　　根據(jù)巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)的特殊要求，分析其工作過(guò)

3、程，設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的硬件和軟件，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件的組成；分析控制系統(tǒng)程序特點(diǎn)，確定了機(jī)器人與地面控制器相互通信的客戶(hù)端/服務(wù)器傳輸方案、信息采集方法及TCP/IP傳輸協(xié)議；利用LabVIEW編程實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人與手操控制器之間實(shí)時(shí)圖像采集、無(wú)線傳輸與接收、圖像顯示等功能。
　　搭建巡檢機(jī)器人試驗(yàn)環(huán)境，驗(yàn)證了巡檢機(jī)器人行走、爬坡、跨越小型障礙和攀越凸臺(tái)等性能基本可靠，可控云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、精確、快速，無(wú)線通信與控制系統(tǒng)順暢穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)表明，