高壓輸電線巡檢機器人的

機械設計學院：機械工程學院專業：機械工程（礦山機電）班級：13-11班姓名：指導教師：機械學院本科生畢業答辯主要完成工作1.調研國內巡檢機器人的研究現狀

分析巡檢機器人的工作環境和原理2.

3.完成機器人機械結構各個零部件的設計4.UG建模和越障運動分析以及強度校核5.繪制CAD零件圖、撰寫說明書選題價值和意義

高壓輸電線是輸送電力的主要設施，承擔著電力的傳送任務，是國家最重要的公共設施之一。

而高壓輸電線是暴露在外的金屬線路，會受到諸如風吹日曬，雨雪侵蝕等自然損害。如果不及時發現和排除，很容易對電力系統造成傷害。

以往的高壓線檢測方式主要是人工檢測或直升機檢測，前者效率低后者成本大。所以將機器人技術應用到巡檢線路上是符合現代化生產的選擇。

國外研究現狀1988年.日本電氣公司1988年.日本NTE公司2001年.英國遙控車

1988年.美國懸臂式巡檢機器人1991年.日本車體機器人國內的研究現狀中科院所發明了一種三手臂的機器人武漢大學研制的雙臂式巡檢機器人優點：穩定，安全性高優點：行動靈活，效率高缺點：笨重，操控性差缺點：活動范圍小，作業面不足巡檢機器人設計的技術要求

機器人的結構緊湊111靈活的移動能力2豐富的越障功能34足夠的承載空間4

較小的總體質量5巡檢機器人的方案確定

纜車形式的結構搖擺臂式結構手臂結構設計巡檢機器人三維模型巡檢機器人三維模型巡檢機器人的各零部件建模巡檢機器人的各零部件建模巡檢機器人的零部件設計行駛路徑的選擇

以相線作為路徑：111

相線是輸電線，質量比較好，比較粗，而且在相線上行駛機器人取電也比較方便，承載能力也很強。缺點：線上復雜，有各種附屬設備。

以地線作為路徑：112

地線上的線路情況比較簡單，沒有過多的附屬設備。缺點：不能直接取電。

最終選擇及原因：113

第一，地線在相線的上面，機器人的視野比較寬闊。第二，沒有過多的附屬設備。機器人跨越的障礙物少。第三，地線不是電線，避免了對輸電線路的損傷。高壓線巡檢機器人的運動分析1無障礙線路移動1小障礙的跨越運動2高壓線巡檢機器人的運動分析大障礙物的跨越3視頻分析主要零部件的強度校核

絲桿的校核111絲杠承受負載的重量絲杠平均工作載荷u取0.05（滾動摩擦）計算載荷FcKF：載荷系數取1.2KH：載荷系數取1.2KA：載荷系數取1.2計算額定動載荷

主要零部件的強度校核

主要零部件的強度校核主要零部件的強度校核總結與展望論文主要完成了如下研究工作：

（1）在分析高壓輸電線所處環境和機器人作業內容的基礎上，設計一種在地線上行走的三手臂機器人結構。巡檢機器人的機械本體有著有多個活動關節可以保障機器人能夠在線上順利移動，跨越障礙，攜帶設備等工作任務。（2）對機器人的作業環境和作業原理展開了詳細分析，并針對不同的作業環境給出了不同的作業方式，從而為機器人的機械設計的進一步研究提供了依據。（3）使用UG畫出了機器人的總體三維圖和各個零件圖。使用CAD技術繪制了巡檢機器人的機械機構的裝配圖紙。

論文主要完成了如下工作：111

展望：112（1）機器人在結構設計方面還要提高和優化，機械結構的本體需要更加的緊湊、小巧、靈活。從而可以保護機器人本體受到的損害和腐蝕更小（2）機器人研究的最終目的就是真正的代替人完成高壓線的檢測任務，在這個過程中要滿足于防塵、防雨雪和電磁兼容的一體化設計。目前的研究設計已為這些工作的開展打下了一定的基礎，隨著機器人各種性能的不斷完善和人們對高壓輸電