本文選題：攀爬機(jī)器人　切入點(diǎn)：懸垂絕緣子　出處：《東北大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：絕緣子作為輸電線路的重要組成部分,其安全性對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定至關(guān)重要,因此,必須對絕緣子進(jìn)行定期檢測和清洗。目前,線路絕緣子的檢測和清洗工作主要是人工完成,工作強(qiáng)度大,工作效率低,設(shè)計有效的絕緣子作業(yè)機(jī)器人是解決這一問題的有效途徑。機(jī)器人在絕緣子串上的攀爬是其作業(yè)的前提,為此,本文提出了一種新型懸垂絕緣子串攀爬機(jī)器人,與其他同類機(jī)器人相比,該機(jī)器人的設(shè)計很大程度上考慮了機(jī)構(gòu)的聯(lián)動,傳動中應(yīng)用了柔性繩索。這些使得機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡單,控制過程簡潔,整個機(jī)器人的攀爬過程只要兩臺驅(qū)動電機(jī)交替動作即可實現(xiàn)。首先,分析了機(jī)器人的工作環(huán)境,明確了機(jī)器人的工作對象和適用的范圍。對于現(xiàn)有的絕緣子機(jī)器人的攀爬方式進(jìn)行了總結(jié),確定了本文機(jī)器人的攀爬方式,并且給出了機(jī)器人的基本構(gòu)型,設(shè)計了相應(yīng)的攀爬步法,驗證了其攀爬的可行性。其次,在機(jī)器人的承重方式和提升方式選定的基礎(chǔ)上,考慮實際工作需要,添加了機(jī)器人的連接部分和導(dǎo)向部分。根據(jù)機(jī)器人的基本構(gòu)型,完成了機(jī)器人各部分的原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)合攀爬過程中各部分的動作順序,分析了機(jī)器人的完整攀爬過程,并設(shè)計了相應(yīng)的控制流程。另外,在機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上,對機(jī)器人主要的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計,保證機(jī)器人運(yùn)動中不與絕緣子干涉。結(jié)合絕緣子串可能出現(xiàn)的誤差,對機(jī)器人的適應(yīng)性進(jìn)行了分析。最后,在機(jī)器人尺寸參數(shù)設(shè)計的基礎(chǔ)上,對機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)以及受力方面的分析,并且根據(jù)分析的結(jié)果,完成了一些標(biāo)準(zhǔn)零部件的選型,為機(jī)器人樣機(jī)的制作奠定基礎(chǔ)。
[Abstract]:As an important part of transmission line, insulator safety is very important to the stability of power system. Therefore, the insulator must be inspected and cleaned regularly.At present, the detection and cleaning of line insulators is mainly done by hand, which has the advantages of high working intensity and low working efficiency. Designing an effective robot for insulator operation is an effective way to solve this problem.The climbing of the robot on the insulator string is the premise of its operation. Therefore, a new type of climbing robot is proposed in this paper. Compared with other similar robots, the design of the robot takes the linkage of the mechanism into account to a great extent.Flexible ropes are used in the drive.These make the robot structure simple and the control process simple. The whole climbing process of the robot can be realized only by the alternating movement of two driving motors.Firstly, the working environment of the robot is analyzed, and the working object and applicable range of the robot are defined.The climbing methods of the existing insulator robot are summarized, the climbing mode of the robot is determined, the basic configuration of the robot is given, the corresponding climbing step method is designed, and the feasibility of the climbing is verified.Secondly, on the basis of the selection of bearing mode and lifting mode of the robot, considering the practical work needs, the connecting part and the guiding part of the robot are added.According to the basic configuration of the robot, the principle and structure design of each part of the robot are completed.The complete climbing process of the robot is analyzed and the corresponding control flow is designed according to the action sequence of each part of the climbing process.In addition, on the basis of the structure design of the robot, the main structural parameters of the robot are designed to ensure that the robot does not interfere with the insulator in the motion.Combined with the possible error of insulator string, the adaptability of robot is analyzed.Finally, based on the design of the robot dimension parameters, the kinematics and force of the robot are analyzed. According to the analysis results, the selection of some standard parts is completed, which lays the foundation for the manufacture of the robot prototype.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM216;TP242

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本文編號：1728097