高压输电线路巡线机器人结构设计

编号南京航空航天大学

毕业设计

题目高压输电线路巡线机器人

结构设计

二〇一四年六月

学生姓名曹嘉彬

学号051０1０12５学院机电学院

专业机械工程及自动化班级0510101

指导教师王扬威讲师

南京航空航天大学

本科毕业设计(论文）诚信承诺书

本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文)(题目：高压输电线路巡线机器人结构设计）是在导师的指导下本人独立完成的。尽本人所知,除了毕业设计(论文)中特别加以标注引用的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

作者签名：年月日

（学号）：

高压输电线路巡线机器人结构设计

摘要

目前在国内,高压输电线路的巡检、维护主要有两种方法：一种方法是人为地检查，其缺陷有人工劳动强度大、工作效率低、可靠性差、存在检查的盲区;另一种方法是用直升机检查,虽然这种方法有较高检测效率和精度,但是这种方法受一些环境因素的制约，同时不仅增加了巡检的技术难度，还将大大增加巡检的费用。所以急需一种可以替代之的工作方式。移动机器人技术的发展为高压输电线的检查工作提供了新的手段。

本文首先介绍了高压输电线路巡线机器人的研究背景及意义，综述了国内外巡线机器人的研究发展现状。然后针对高压输电线路设计出一种全新的巡线机器人运动结构,该机构采用三臂式多自由度机械手臂，可以实现安全可靠的自主巡线，并且利用sｏliｄｗorks建立了巡线机器人的三维模型。此结构的优点在于抓线能力强，运动稳定。

关键词巡线机器人,结构设计，运动学分析，动力学分析

Ｓtｒucturａl deｓｉgnｏf high vｏｌtageｔransmissｉｏn liｎe inspection roboｔ

Abstrａct

At ｐresent, there ａre mainly ｔwo methodｓｉnｉnspecting the trａｎsmissio ｎline:Oｎe mｅthｏd is arｔifｉｃially iｎsｐectｉon which suffｅrsｆrｏm great labor intｅnｓiｔy,low workiｎg ｅfficｉｅncy andｒeｌiabilｉty aｎdｂｌind ａrea ｏf inspecting;ｔhｅothｅｒmethod ｉs ｔhe ｈｅｌicoptｅr iｎｓpecｔｉon, although this meｔhｏｄｅnhａnｃｅd inspecting eｆficiｅncｙanｄｐrecisｉon,iｔiｓｒigｏuｒｔo the ｃlｉｍate, moreovｅｒ，ｉt notｏｎly incrｅases the techniｃaｌdｉffｉculty for tｈe vieｗer ａnd ｔhe shooting ｄeviｃe but also cost much morｅ.Ｓo you can ｒeplace ｔhｅnｅed forａway of worｋｉng.The ｄeｖeloｐmｅｎt ｏｆｍobｉｌｅｒoboｔtechnｏlogy provided nｅw meａns foｒｉnspection oｆthe hiｇh-volｔage transmissｉon l ｉne.

This pａpｅr ｉntroducｅs thｅre seａrch ｂackgroundanｄsiｇnificaｎce of hｉｇh-ｖoltagｅtｒansｍissｉon lineｉｎspｅcｔion robot，ｓumｍarｉzｅs the sｔａtuｓof ｒeseａrｃh ａnd developmｅnt ａt hｏme aｎd abroad ｉｎspectｉon rｏｂot.Theｎfo ｒthe ｈiｇh-vｏltage transｍiｓsion liｎes to desiｇn a new sｔruｃｔure inspectｉｏn robot moｔｉo. Thｅageｎｃy uses three aｒm multi-degree oｆfreedｏm rｏbｏtic ａｒmｃan aｃhieve safe ａｎd reｌiabｌe autonｏmoｕs transmｉssｉon liｎe ａｎd usｅsｏliｄwoｒksｅstaｂliｓheｄinｓpｅｃtiｏｎｒobot of ｔhree-ｄimenｓional ｍoｄel .theａdvａn ｔaｇe oｆｔhisｓtructｕre ｉs ｔｈat ｔｈｅｓtroｎg graｓp of line ａnｄstaｂility o ｆｍoｖement.

Kｅy ｗoｒds:inｓpeｃtioｎｒobｏt；ｓｔrｕctural deｓigｎ;kinｅmａtic anaylsis;kinetic analyｓis

目录

摘要.......................................................... 错误!未定义书签。Aｂstrａctﻩ错误!未定义书签。

目录.......................................................... 错误!未定义书签。第一章绪论ﻩ错误!未定义书签。

1.1巡线机器人研究目的及意义ﻩ错误!未定义书签。

1.2巡线机器人国内外研究现状ﻩ错误!未定义书签。

1．3本课题研究内容ﻩ错误!未定义书签。

第二章巡线机器人总体设计及理论分析......................... 错误!未定义书签。

２.1巡线机器人工作环境分析ﻩ错误!未定义书签。

2.２巡线机器人的主要技术指标............................... 错误!未定义书签。

2.３巡线机器人运动学分析ﻩ错误!未定义书签。

2．4机器人的工作空间分析.................................. 错误!未定义书签。第三章巡线机器人详细结构设计ﻩ错误!未定义书签。

3.1巡线机器人机械手指结构设计ﻩ错误!未定义书签。

3.2巡线机器人跨线手臂与承重手臂结构设计ﻩ错误!未定义书签。

3.3巡线机器人连接手臂结构设计ﻩ错误!未定义书签。

3.4巡线机器人箱体结构设计ﻩ错误!未定义书签。

３.５轴校核................................................ 错误!未定义书签。第四章巡线机器人越障能力分析ﻩ错误!未定义书签。

4.1巡线机器人越障步骤..................................... 错误!未定义书签。

４．2.机械臂运动学方程的正解............................... 错误!未定义书签。第五章总结与展望ﻩ错误!未定义书签。

5.１总结................................................... 错误!未定义书签。