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更新時間：2024.12.28
電力鐵塔攀爬機(jī)器人

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該作品的攀爬檢測對象高壓電力鐵塔普遍存在于復(fù)雜的地理環(huán)境中。其檢修難度大且危險(xiǎn)性高，針對目前國內(nèi)外日益突出的電網(wǎng)維護(hù)現(xiàn)狀，提出一種能夠代替人工用于鐵塔檢測的攀爬機(jī)器人。檢測范圍包括鐵塔表面是否有銹跡，角鋼內(nèi)部是否有斷裂及腐蝕，導(dǎo)線是否有斷股。絕緣子和線夾是否有損壞等。

電力鐵塔攀爬機(jī)器人的步態(tài)分析

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為了提高電力系統(tǒng)的自動化水平,減輕電力工人在檢修高壓輸電系統(tǒng)時的勞動強(qiáng)度,同時保障其人身安全,提出并設(shè)計(jì)了一種可以攀爬電力鐵塔的5自由度關(guān)節(jié)式機(jī)器人,給出了機(jī)器人的CAD模型,分析了其在鐵塔兩種位置攀爬過渡的能力.根據(jù)機(jī)器人機(jī)構(gòu)特征,提出、分析和比較了蠕蟲式和扭轉(zhuǎn)式攀爬步態(tài).蠕蟲式攀爬步態(tài)即機(jī)器人本體的兩連桿之間角度周期變化,兩爪交替前進(jìn);扭轉(zhuǎn)式攀爬步態(tài)即機(jī)器人本體不動,爪部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)180°使得機(jī)器人整體扭轉(zhuǎn)半周.在機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)仿真軟件ADAMS環(huán)境下,對機(jī)器人采用這兩種步態(tài)在鐵塔主材表面、橫擔(dān)側(cè)面和上表面3種方位攀爬情況進(jìn)行了仿真,計(jì)算和分析了不同情況下機(jī)器人各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩和系統(tǒng)能耗,得出最適合鐵塔各種方位的攀爬步態(tài):在橫擔(dān)上攀爬時應(yīng)采用能耗較小的扭轉(zhuǎn)式步態(tài),但是在主材表面攀爬時兩種步態(tài)能耗接近,需考慮障礙類型選取合適的步態(tài).仿真結(jié)果為機(jī)器人的攀爬步態(tài)規(guī)劃及控制策略提供了依據(jù),同時樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了兩種攀爬步態(tài)的可行性.

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