一種巡檢機器人越障機理分析與行走夾持機構(gòu)設(shè)計.pdf

1、超高壓輸電線路巡檢機器人是一種應(yīng)用于電力傳輸線路檢測的特殊移動機器人，它用來代替或輔助巡線工人對超高壓輸電線路進行檢測。這種方法相對于人工的檢測方法具有效率高，可靠性強等特點，可避免或減少高壓線對工人人身安全的威脅。但是，目前這種巡檢機器人仍然處于實驗室研發(fā)階段，尚未在實際的輸電線路巡檢作業(yè)中得到應(yīng)用，因此，研發(fā)該項目對于提高電力部門自動化作業(yè)程度，獲得更高的經(jīng)濟效益具有十分重要的意義。 通過對超高壓輸電線路架空地線上電力設(shè)施的

2、分析，確定了防振錘、單懸垂金具、雙懸垂金具和壓接管等作為架空地線上的障礙物?；谘矙z機器人沿架空地線行走與越障要求，分析了巡檢機器人跨越各種障礙的過程和越障模式。根據(jù)行走和越障過程的分析，確定了巡檢機器人的最優(yōu)構(gòu)型，即巡檢機器人采用兩個央緊電機，兩個行走電機，兩個旋轉(zhuǎn)電機，一個質(zhì)量調(diào)心電機。 根據(jù)超高壓輸電線路架空地線環(huán)境和巡檢機器人的最優(yōu)構(gòu)型，確定了巡檢機器人的總體方案，設(shè)計了主動夾緊輪驅(qū)動部件，即沿輸電線側(cè)面夾緊，這種方式可

3、以主動控制夾緊力，以適應(yīng)在大坡度輸電線路上行走；被動行走承載輪部件，即被動行走輪支撐在輸電線的上方，以承載機器人的重量；二道保護機構(gòu)和過程停止部件等。對設(shè)計的幾種夾緊機構(gòu)進行了對比分析，并且計算確定了巡檢機器人在線行走所需的央緊力。 運用Solidworks的主要部分COSMOSXpress，對巡檢機器人中的主要零部件如巡檢機器人行走夾持機構(gòu)、行走夾持機構(gòu)底座、被動行走承載輪等進行有限元分析。對主要零部件進行有限元分析的主要目的

4、是校核現(xiàn)設(shè)計零部件的強度和安全系數(shù)，對不滿足使用要求的進行修改。同時在滿足剛度強度的情況下，對機器人零部件進行優(yōu)化，以減輕巡檢機器人的重量。 通過模擬架空地線，對巡檢機器人行走夾緊機構(gòu)進行實驗驗證。實驗的目的主要對設(shè)計的機構(gòu)進行驗證，如最大夾緊力、蝸輪蝸桿的自鎖能力、爬坡的最大角度、在最大夾緊力下實現(xiàn)驅(qū)動行走的力矩，為行走電機的選取提供實驗依據(jù)。為了實現(xiàn)這些實驗項目，設(shè)計了巡檢機器人行走夾緊機構(gòu)的控制系統(tǒng)，并進行系統(tǒng)調(diào)試。實驗結(jié)