关节式超高压带电清扫机器人HVCR-II

为了降低变电所绝缘子停电清扫带来的经济损失,并提高作业人员带电清扫时的安全性,提出了一种遥控机器人HVCR-II,用于带电清扫330 kV变电所高电压设备的外绝缘瓷瓶.该机器人由自行拖车式移动小车、关节式-伸缩式绝缘机械结构、双主机从备用式控制系统、图像监控系统和泄漏电流自动报警系统5部分组成.工频耐压试验和模拟带电清扫试验表明,其绝缘性能满足超高压带电清扫作业规程,清扫效果满足设计要求.     

带电清扫机器人绝缘安全分析

针对高电压环境下，当电介质中掺杂有金属导体时，提出一种带电作业机器人绝缘安全距离的分析方法．对于金属导体引起的电场不规则畸变，采用有限元的方法计算场强以验证是否超出临界值．该方法应用于带电清扫绝缘子机器人的绝缘安全分析中，并通过了试验验证．     

高电压带电清扫机器人绝缘油缸设计及分析

根据复合材料的各向异性特点和油缸设计需要,提出了按照蔡-吴张量多项式准则对绝缘油缸进行设计的方法,并采用绝缘复合材料玻璃纤维设计了一种新型绝缘油缸,用于高电压带电清扫机器人.经实验验证,绝缘油缸能很好地满足机器人的使用要求.     

超高压带电清扫机器人可变半径清扫手爪设计及优化

由于变电站各种高电压设备外绝缘瓷瓶的形状及尺寸不一样,为了提高绝缘子带电清扫的效率和质量,设计了一种环抱半径可连续变化的清扫手爪,用于清扫220/330 kV变电站除主变套管外的所有绝缘瓷瓶.该清扫手爪采用8杆机构,具有一个自由度,清扫锥形绝缘子时可连续改变清扫半径;并且在整个动作过程中,所有毛刷盘的中心始终可近似位于同一圆周上.该清扫手爪拓展了超高压绝缘子清扫机器人的作业范围,实际应用表明,使用这种手爪提高了工作效率.     

DWR-I遥操作高压带电作业机器人

介绍了一种适用于10 kV及以下电压等级配电系统的主从遥操作高压带电作业机器人系统DWR-I.该系统由移动汽车、升降机构、作业机械臂、主手、绝缘隔离变压器、夹持手、专用工具、绝缘防护装置、控制系统等组成.其中的夹持手可以根据夹持物自动调整自己的位置,以改变夹持力;波纹形状的绝缘连接件及配备隔离绝缘等级为10 kV的隔离变压器,解决了绝缘和电气隔离问题,并满足高压带电作业的绝缘要求.DWR-I机器人试验运行情况表明,其性能满足设计要求.     

高压绝缘子清扫机器人的动力学建模及分析

从支柱型绝缘子带电清扫机器人的振动问题中，提取出一类由柔性臂和刚性臂组成的系统，刚性臂和柔性臂之间采用垂直移动关节连接，构成了末端具有移动刚体的柔性臂系统．在假设模态法的基础上建立了系统的Lagrange动力学模型，建模过程考虑了重力对柔性臂振动的影响．根据模型分析了刚性臂全局运动与柔性臂柔性振动的相互影响，刚性臂的全局运动使柔性臂的振动频率降低，阻尼增加．应用该模型对绝缘子清扫机器人的振动进行了仿真．为优化清扫臂的全局运动，降低升降臂的振动提供了依据．     

变电设备的带电清扫及安全措施探讨

电气设备在使用一段时间之后,往往会因其上附着一些杂质而导致发生部分线路损坏等问题,严重的可以带来巨大的经济损失和人员伤亡。那么在变电设备的清扫技术发展过程中,带电清扫是一个非常有效的手段,本文就是针对变电设备的带电清扫问题,分析了具体的带电清扫作业的特点和优点,带电清扫作业主要应该注意的事项及应该做好的安全措施等。     

高压线路四臂移动作业机器人BP网络联动控制

针对完全依靠人工带电拧紧高压输电线路耐张跳线引流板螺栓作业效率低、劳动强度大、高空、高压危险的不足设计了一种四臂移动作业机器人.为提高作业效率,提出了基于BP神经网络的机器人双臂联动控制算法,将机器人的联动抽象为轨迹跟踪控制问题.在Matlab环境下对机械手末端从3个方向进行了位姿跟踪仿真分析,最后在实际线路上进行机器人带电拧紧引流板螺栓试验.仿真分析和现场试验都验证了四臂移动作业机器人联动控制方法可行有效且具有较强的工程实用性,达到了提高作业效率的设计要求.     

高压绝缘子清扫机器人的运动优化

研究了高压绝缘子带电清扫机器人的振动控制问题，提出了以升降臂的残余应变能为性能指标，应用极小值原理优化清扫臂伸缩运动的加速度，降低升降臂残余振动的方法．针对包含两点边值问题的优化问题，给出了用满足边界约束条件下，加速度离散节点的三次样条插值曲线逼近加速度曲线的数值解法，并将得到的优化轨迹的减振效果与经过优化的梯形速度曲线进行了比较．结果表明，该方法可以更有效地降低升降臂的残余振动．     

盘型悬式绝缘子的带电清扫装置设计与应用

设计一种220 k V盘型悬式绝缘子的全绝缘带电清扫装置.该装置集气动传动与流体传动优势于一体,克服目前绝缘子清扫技术存在的不足,可对盘形悬式绝缘子进行无死角清洗,使电气设备的绝缘水平控制在安全范围之内,试验结果表明了该方法的有效性.     

基于蚁群算法的清扫机器人路径规划设计

在国内外对蚁群算法理论研究与工程应用的基础上,采用蚁群算法对清扫机器人进行路径规划设计.通过分析蚁群算法原理,并结合家庭中清扫时清扫机器人所遇到的障碍物,通过环境建模实现清扫机器人的路径规划.清扫机器人硬件采用模块化的设计,将清扫机器人分成行走模块、清扫与吸尘模块、传感器模块.进行系统的综合调试.试验结果表明清扫机器人清扫面积重复率小于6%,避障成功率为93%,达到了工程精度的要求.     

大荷载无人机-机器人高压输电线协同检修新方法研究

输电线路带电检修机器人是一种辅助和代替人工进行输电线路带电作业检修的一种智能化装备,其对于提高作业效率、作业可靠性、作业安全性具有重要实际意义,然而机器人在上下线过程中耗费大量的人力物力,大大降低了整体作业效率,机器人上下线问题已经成为制约机器人实用化的一个重要瓶颈。针对上述问题,提出了大荷载无人机(unmanned aerial vehical, UAV)和机器人的输电线协同检修新方法,该系统分为无人机、机器人和联接件,联接件用于联接无人机和机器人,通过电磁铁磁力的控制实现无人机与机器人系统的对接与分离,同时,通过对机器人机械臂系统的运动学建模与分析,得到了作业末端套筒所能到达的运动空间,从而进一步优化机械臂的结构参数,最后,通过硬件系统、软件系统、机械系统的集成设计,开发了机器人物理样机系统,在四分裂输电线路上进行引流板拧紧作业实验。实验结果表明:改系统能够顺利完成四分裂引流板作业任务,具有较强工程实用性,研究结果对于输电线路智能运维管理具有重要理论意义和实际应用价值。     

一种新型太阳能光伏板清洁机器人控制系统的设计

设计了一种新型的用于大型太阳能光伏电站光伏板清洁工作的机器人控制系统,实现机器人底盘调平、直线行走、机械臂清洁、清扫和吸尘等全自动化作业。控制系统采用专用运动控制器TTC60作为控制核心,利用电控比例阀组成的液压系统,使机器人按清洗工序顺序动作,结合机械调平机构,能够在地面不平时对平面光伏板进行自动清扫和吸尘,以1 km/h可以实现3 000 m~2/h的清扫。     

电偏转抛射式快速成型工艺的仿真

基于电偏转抛射式快速成型(RP)工艺方法是通过电场控制带电颗粒的运动轨迹实现分层截面的成型，作者开发了电偏转的抛射式RP工艺的仿真系统．该仿真系统读入CLI格式的层面数据后，根据分层截面轮廓数据生成工艺规化和扫描路径，控制带电的颗粒进行扫描，并在计算机屏幕上实时模拟显示扫描轨迹及原型件的三维实体成型过程．为电偏转抛射式快速成型工艺的试验研究提供一定的理论依据．     

智能式直流系统对地绝缘监察装置的局限性分析

发电厂和变电所的直流系统比较复杂,而且通过电缆线路与室外配电装置的端子箱、操作机构等相连接,发生接地的机会较多。本文在分析智能式直流系统对地绝缘监察装置的原理的基础上,对当前智能式直流系统对地绝缘监察装置的优点及局限性进行分析。     

智能清扫机器人行走驱动系统设计

智能清扫机器人作为服务机器人实用化发展的先行者,替代了传统的人工清洁工作,具有十分广阔的市场前景。行走驱动系统是一个能实现设计要求的理想化的智能清扫机器人的重要组成部分,是清扫机器人的主体。通过总结系统功能和设计要求明细表,确定设计方案,求解功能元,绘制系统功能原理方案的形态学矩阵,通过对比不同功能载体的优劣,找到符合设计方案的最优解,确定结构方案,从而设计出所需的智能清扫机器人行走驱动系统。设计出的行走驱动系统具有小型、平稳、灵活的特点,为机器人提供了结构上的保障,满足了运动方式、运动速度、自我保护等多种功能,适用于家庭、宾馆、办公室等室内环境场合的半自动或全自动清洁。     

输电线路绝缘平梯起吊及安装辅助工具的研制

绝缘平梯法为220kV及以下电压等级架空输电线路带电检修作业最常用的出入电场方法,广泛运用于220kV及以下电压等级架空输电线路带电检修作业中。     

输电线路带电作业机器人机械手RBF神经网络控制

针对完全依靠人工带电拧紧高压输电线路耐张跳线引流板螺栓作业效率低、劳动强度大、高空高压危险设计了一种双臂、双机械手的螺栓紧固带电作业机器人.在整个作业过程中着重对螺栓拧紧的关键问题进行了理论分析,建立了螺栓拧紧过程控制的RBF神经网络模型.将机器人的螺栓拧紧过程抽象为神经网络的非线性逼近控制问题,提出了基于RBF神经网络的机器人螺栓拧紧状态监测控制方法.最后带电作业试验结果显示经过该控制方法机器人拧紧的螺栓联接可靠性增强,验证了所提出方法具有较强的工程实用性,同时进一步提高了作业效率、作业安全性及作业可操作性.     

浅析绝缘式铜质管形母线在变电所中的应用

分析了绝缘式铜管母线在变电所应用的必要性,对铜管母线与矩形母线和铝锰合金导体进行了比较,论述了绝缘式铜管母线的理论计算。     

高压电气设备绝缘特性带电检测仪信号采集系统的研究

对高压设备绝缘特性带电检测仪信号有集系统的主要组成－电流传感器及波形采集系统进行了研究。阐明了电流传感器的设计思想，提出了波形采集系统的设计方案。讨论了传感器的电路结构及屏蔽措施，给出了在实验室条件下的试验结果。分析是出数据采集速率与带电测试准确度之间的关系。