摘要：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.

摘要：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.

摘要：基于穿越越障方式对巡检机器人进行了改进设计,并针对此种越障方式,对地线线路上的防震锤、悬垂线夹及耐张杆塔等线路金具进行了结构改造,采用仿真软件对易出现应力集中的悬垂线夹结构进行了强度校核以保证机器人的安全运行。同时,针对机器人结构设计特点和改造后的线路金具特点,对机器人的越障动作做出了合理的规划。在武汉大学机器人试验场搭建1∶1的高压输电线路试验平台,对巡检机器人的越障性能和效率进行了测试,结果表明,该巡检机器人能够顺利穿越架空地线上改造后的防震锤、悬垂线夹和干字型耐张杆塔等障碍物,相较于以往的巡检,具有更高的效率和安全性,且可穿越以往机器人不能越过的干字型杆塔障碍。

摘要：由于跨越式高压输电线路巡检机器人越障效率较低且存在安全隐患等问题,文中提出了一种新型的穿越越障巡检机器人的机构设计。通过综合考虑机器人越障运动特点和机器人运行的地线线路环境,该结构设计采用双臂同侧对称悬挂的轮臂复合式机械结构,主要由行走机构、机械臂、压紧机构、锁臂结构和展臂机构组成。文中详细介绍了该机器人的各机构特点,并基于D-H法建立了机器人机构的运动学模型,采用该模型对文中提出的机构设计进行了计算分析,证明了该机构设计的合理性。通过模拟线路试验和现场示范应用说明,文中提出的机构构型具有自由度少、结构简单的特点,有效降低了越障难度,提高了机器人的越障效率和安全性,实现了机器人对高压输电线路的全自主长距离巡检。

摘要：为了改进现有的人工辅助巡线机器人上下输电线方法存在的效率低、安全性差的缺点,针对实验室研制的穿越式巡线机器人,设计一套自动上下线装置,使其能够自动进出高压输电线,实现对线路的巡检。建立了吊篮的三维模型,通过ANSYS对其进行了静力学分析;介绍了引导导轨的结构,分析了机器人的结构参数对其影响;设计了自动上下线的驱动装置,对其钢丝绳的选型、卷筒的设计、电机的选型进行了分析。建立了原型样机,通过实验验证了结构的可靠性以及方案的可行性。

摘要：巡线机器人沿相线行走时必须探测识别各种障碍,并根据障碍类型规划越障行为.针对220 kV架空输电线路的结构特点,利用视觉传感器,设计了基于结构约束的障碍识别算法.算法利用图像的边缘信息,采用改进的基于存在概率图的圆/椭圆检测方法和分层决策机制,以减少自然环境中光线变化和机器人运动对识别质量的影响,满足了巡线机器人的实时越障要求.实验室模拟线路和实际线路实验结果表明,算法能可靠地识别出复杂背景中的防震锤、悬垂线夹和耐张线夹等障碍物.

摘要：为保证轮臂复合式巡检机器人与太阳能充电基站充电座能准确和可靠自主充电对接,提出一种基于位置关系粗定位、视觉伺服精定位、以及压力传感器接合反馈的自主充电对接控制方法.通过感知机器人所处地线坡度信息,将安装在机器人压紧机构的充电插头运动至安装在悬垂C型挂板底端中心部位的充电座附近;根据图像空间充电座中心棱边与成像区域中心线距离来表征图像特征的变化,设计充电精定位伺服控制律,采用变论域模糊控制方法进行精确定位控制;依据贴合在正负电极片下压力应变片传感器信号变化反馈对接状态.模拟线路和实际线路的试验运行结果表明,该方法具有准确、可靠、效率高的特点,能够满足自主充电对接的任务要求.

摘要：姿控发动机通过推力器控制推力,提高空间飞行器机动性能。推力性能测试是姿控发动机最重要的被测参数之一,其测量离不开推力测量试车台。针对姿控发动机推力性能测试要求,设计了姿控发动机试车台。为满足动态测试性能,机械结构采用Hyper Works分析并优化;为保证系统安全、稳定,测控系统采用labview的多重主/从嵌套模式搭建。测试结果表明,姿控发动机试车台不但能很好地满足姿控发动机推力性能测试的需求,而且其功能设计和良好的人机界面为姿控发动机的测试、改进提供了便利。

摘要：针对现有高压输电线路巡检机器人技术尚不成熟,及当巡检机器人在地线上出现故障时需人工上线拖回所存在的弊端,提出一种单档段救援作业机器人。分析了高压输电线路单档段救援机器人的作业环境与救援任务,设计了救援机器人的总体结构形式和各总成的具体结构,并对所设计的结构进行了三维建模仿真。对救援末端夹爪做了力学特性分析,得到夹爪应力云图,验证了设计的合理性。对救援夹爪做了模态分析计算,得到救援夹爪的单元密度分布云图,并在此基础上对夹爪做了拓扑优化,得到优化后的模型。开发出样机且在松长甲线上试验运行成功,验证了设计的实用型与合理性。

摘要：为研究高压输电线路上能耗较大而体积、重量要求严格的设备,或需要在线快速充电的设备能量补给问题,针对桥式整流电路感应取电方案的特点,提出最优参数匹配方法。该方法通过合理配置铁芯截面积、次级绕组匝数、电池电压等参数,使得感应取电装置在相同的铁芯和高压母线电流条件下取到相对较多的电能。利用该方法设计的取电装置具有充电电流波动相对较小、充电效率相对较高、体积小和重量轻等优点,并且在较大母线电流工作范围内铁芯始终工作在非饱和区,铁芯发热量小。仿真和实验验证了该方法的正确性和有效性。