输电线路巡检机器人越障方法的研究与实现

变电站巡检机器人关键技术及系统的研究与实现一、本文概述随着科技的快速发展和智能化水平的不断提升，变电站巡检工作正面临着从传统人工巡检向智能化、自动化巡检转变的重要机遇。

变电站作为电力系统的核心组成部分，其巡检工作对于保障电力系统的稳定运行具有重要意义。

然而，传统的人工巡检方式存在着效率低下、安全隐患多等问题，难以满足现代电网发展的需求。

因此，研究并实现变电站巡检机器人关键技术及系统，对于提高变电站巡检效率、保障电网安全稳定运行具有重要的现实意义和应用价值。

本文旨在探讨变电站巡检机器人的关键技术及系统的研究与实现。

介绍了变电站巡检机器人的研究背景和意义，分析了传统巡检方式存在的问题和智能化巡检的发展趋势。

详细阐述了变电站巡检机器人的关键技术，包括机器人导航与定位、自主巡检规划、故障识别与预警等方面。

接着，介绍了变电站巡检机器人系统的设计与实现，包括硬件平台的选择与搭建、软件系统的开发与应用等。

通过实际案例分析，验证了变电站巡检机器人关键技术及系统的有效性和可行性，为变电站巡检的智能化、自动化提供了有益的参考和借鉴。

通过本文的研究与实现，期望能够为变电站巡检机器人的推广应用提供理论支持和技术指导，推动电网巡检工作的智能化、自动化进程，为电力系统的安全稳定运行贡献力量。

二、变电站巡检机器人关键技术研究变电站巡检机器人是电力系统中一种重要的智能化设备，其关键技术涉及多个领域，包括机器人技术、图像识别、传感器技术、导航与控制等。

本文将对变电站巡检机器人的关键技术进行深入的研究和探讨。

变电站巡检机器人的核心技术之一是自主导航技术。

在复杂的变电站环境中，机器人需要能够准确地识别路径、避障和定位。

为了实现这一目标，我们采用了基于SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）的自主导航算法，通过激光雷达和视觉传感器的融合，实现机器人的实时定位和地图构建。

我们还引入了深度学习算法，使机器人能够识别和预测环境中的动态障碍物，从而提高巡检的效率和安全性。

架空输电线路巡线机器人越障分析及运动学仿真摘要：人工巡检是巡线方法中比较传统的方式，其工作量很大，环境艰苦条，难以满足电网供电可靠性的要求；电力线自动巡检平台通过巡线机器人携带的激光测距雷达对电力线周围的障碍物进行测距，通过摄像机对线路周围环境进行拍摄，将含有安全、异常信息的数据通过无线设备实时传输到基于北斗系统的电塔在线监测系统终端，并由其终端通过北斗通讯送至地面监控站，对线路的运行情况进行判断、分析，以便及时发现和消除隐患。

关键词：巡线机器人；越障；仿真引言在20世纪90年代的时候，我国开始研究巡线机器人，并且获得了一些荣誉成果。

其中典型代表有：武汉大学及其研制的“LineBot”系列巡检机器人，中科院沈阳自动化所及其研制的巡检机器人等。

由于线路巡检机器人具有良好的应用前景和技术特色，所以已成为智能机器人领域的研究热点。

1架空输电线路巡线机器人的研制1.1柔性臂末端和腕关节执行器的支撑是依靠于巡线机器人的机械手臂来实现的。

一般需具有3个以上的自由度才可以保证机器人顺利通过各种障碍物，使机器人可以在输电导线上进行巡线作业。

常用的几种机器人手臂构型如图1所示。

3个自由度的机械手臂手腕构形通常有RRR、RBR、BRR和BBR4种形式，如图2所示。

其中R表示转动结构，B表示弯曲结构。

采用两个弯曲的BBR可以增加结构的尺寸，而RBR比BBR的结构更加紧凑。

为了使机械手臂的结构更加简单、重量更轻，同时可以在平行于避雷线的端面上自由运行，手臂的位置和手臂的姿态各自设置2个自由度，合计4个自由度，如图3所示。

总之柔性臂具有手腕回转、手腕俯仰、大臂回转和小臂俯仰4个自由度，它由大臂、小臂、肘关节、腕关节、肩关节、机座、末端执行器7个部分组成。

由转盘和精密的涡轮蜗杆减速器组成肘关节和肩关节，转盘是由涡轮蜗杆减速器通过电机来带动，使手臂在竖直和水平两个方向都可以实现自如运动。

此外制动装置通过电机的控制，可以使手臂在柔性与刚性之间实现平滑转换，这样机器人就可以跨越线路上各种障碍物，完成巡线工作。

变电站巡检机器人越障视觉伺服路径规划在电力系统这个庞大而复杂的网络中，变电站是保障电网稳定运行的重要节点。

随着科技的发展，变电站巡检机器人应运而生，它们如同一群勤劳的“电子蜜蜂”，在变电站内穿梭不息，确保电网的安全与高效。

然而，这些机器人在执行任务时，常常面临着各种障碍物的挑战，如何让它们在复杂环境中灵活越障，成为了一个亟待解决的问题。

本文将探讨变电站巡检机器人越障视觉伺服路径规划的重要性及其实现方法。

首先，我们要明确一点：变电站巡检机器人并非简单的移动设备，它们是集高科技于一体的智能体。

它们需要具备敏锐的“眼睛”——即视觉系统，以及灵活的“大脑”——即伺服控制系统。

这双“眼睛”能够捕捉到周围环境的每一个细节，而“大脑”则负责分析这些信息并做出决策。

因此，越障视觉伺服路径规划的核心就在于如何让这双“眼睛”与“大脑”完美配合。

想象一下，当巡检机器人在行进过程中遇到障碍物时，它必须像一位经验丰富的探险家一样，迅速判断前方的地形并找到最佳路径。

这时，它的“眼睛”会将障碍物的形状、大小、位置等信息传递给“大脑”。

然后，“大脑”会根据这些信息进行快速计算，规划出一条既能避开障碍物又能保证巡检效率的路径。

这一过程就像是一位棋手在棋盘上布局，每一步都要深思熟虑，以确保最终的胜利。

在这个过程中，夸张修辞和强调手法的使用显得尤为重要。

比如我们可以说，巡检机器人在面对障碍物时，它的“眼睛”仿佛变成了一双透视眼，能够洞察一切；而它的“大脑”则像是一台超级计算机，能够在瞬间完成复杂的计算。

这样的描述不仅增强了文章的表现力，也使得读者对巡检机器人的能力有了更直观的认识。

当然，光有强大的“眼睛”和“大脑”还不够，巡检机器人还需要一套完善的越障策略。

这就涉及到了观点分析和思考。

我们必须考虑到各种不同的障碍物情况，比如高低不平的地面、密集的设备分布等。

每一种情况都需要有针对性的解决方案。

例如，在面对高低不平的地面时，巡检机器人可以通过调整自身的重心来保持稳定；而在密集的设备分布区域，它则需要更加精细地规划路径，以避免与设备发生碰撞。

输电线路巡检机器人自动路径规划与避障技术研究随着社会的发展和电力需求的增加，输电线路的安全问题变得尤为重要。

传统的输电线路巡检方式存在着人力劳动强、效率低下等问题，因此研发一种能够自动巡检输电线路的机器人成为一种迫切需求。

然而，机器人在巡检输电线路时面临着路径规划和避障等技术挑战。

本文将针对输电线路巡检机器人的自动路径规划与避障技术进行研究。

首先，路径规划是输电线路巡检机器人的关键技术之一。

由于输电线路通常呈现为复杂的网络结构，机器人需要在此网络中选择最优的巡检路径。

传统的路径规划算法如A*算法、Dijkstra算法等可以用于简单的环境中，但是在复杂的输电线路环境中表现出局限性。

因此，我们需要结合机器学习和优化方法来改进路径规划算法。

一种可能的解决方案是使用深度强化学习技术来训练机器人学会自主探索和优化巡检路径。

该方法可以通过给机器人提供大量的训练数据，使其能够根据输入的环境信息选择下一步的行动，并通过奖励机制进行路径的优化。

另外，遗传算法等优化方法也可以用于路径规划的优化，通过自动地搜索和演化，找到一条最优的巡检路径。

除了路径规划，输电线路巡检机器人还需要具备避障能力。

由于输电线路周围存在着各种障碍物，机器人需要能够在遇到障碍物时进行自主避让，以确保安全和顺利完成巡检任务。

传感器技术是实现机器人避障的关键。

通过搭载激光雷达、摄像头等传感器，机器人可以实时感知周围环境，并根据传感器数据做出相应的避障决策。

在避障决策方面，我们可以借鉴人工智能中的一些方法，如机器学习和深度学习。

通过将机器人的避障行为与环境数据进行有监督或无监督的训练，可以使其具备智能的避障能力。

此外，还可以结合SLAM（同步定位与地图构建）技术，实时地更新机器人的位置和地图，以更精确地规划避障路径。

除了路径规划和避障技术，输电线路巡检机器人还需要考虑一些其他问题。

例如，机器人的动力系统、远程控制技术、自主充电和自主维护等。

这些问题的解决也需要我们进行深入的研究和探索。

输电线路无人机自动巡检的实现与应用随着科技的不断发展，无人机技术在各行各业都得到了广泛的应用。

在输电线路领域，无人机的自动巡检技术已经开始得到应用，并且取得了一定的成效。

本文将就输电线路无人机自动巡检的实现与应用进行介绍。

一、无人机在输电线路巡检中的优势传统的输电线路巡检方式是由人工巡线或者借助于直升机等飞行工具进行。

而无人机在输电线路巡检中有着明显的优势，主要体现在以下几个方面：1. 成本低：传统的人工巡线或者借助直升机巡检的成本较高，而无人机的成本相对较低，可以大大降低输电线路的巡检成本。

2. 安全性高：传统的输电线路巡检方式存在一定的安全隐患，而使用无人机进行巡检可以提高整个巡检过程的安全性，避免了人员的高空作业风险。

3. 效率高：无人机巡检可以快速、准确地获取对输电线路的状态信息，有效缩短了巡检的时间，提高了工作效率。

4. 数据处理便利：通过无人机巡检获取的数据可以直接进行数字化处理和分析，更加方便后续的数据管理和运维工作。

无人机在输电线路巡检中具有成本低、安全性高、效率高、数据处理便利等优势，因此在实际应用中受到了广泛的关注和推广。

要实现输电线路无人机的自动巡检，首先需要解决几个关键技术问题：1. 路径规划：针对输电线路的特点，设计合适的无人机巡检路径是非常重要的。

需要考虑线路的长度、高度、地形地貌等因素，以及风力、空域限制等外部条件，设计出最佳的巡检路径。

2. 避障技术：在实际巡检中，避免无人机与输电线路、障碍物发生碰撞是非常重要的。

需要借助传感器、摄像头等设备，实现对无人机周围环境的识别和避障。

3. 数据采集与传输：无人机在巡检过程中需要实时采集输电线路的数据，并将其传输到后台进行处理。

因此需要稳定可靠的数据采集和传输技术来支持无人机的巡检工作。

4. 数据处理与分析：无人机巡检获取的数据需要进行分析和处理，从中提取出有用的信息。

需要借助于计算机视觉、图像处理、数据挖掘等技术手段，实现对数据的智能化处理和分析。

超高压输电线路故障巡检机器人系统设计与优化研究引言超高压输电线路是电力系统中起关键作用的设备之一，它的安全运行对电网的稳定运行至关重要。

然而，由于其运行环境复杂多变，故障巡检成为一项具有挑战性的任务。

为了提高输电线路故障巡检效率和减少人工干预，设计并优化一套超高压输电线路故障巡检机器人系统显得尤为重要。

一、超高压输电线路故障巡检机器人系统设计1. 巡检机器人结构设计巡检机器人的结构设计直接影响到其在复杂环境中的运行性能。

针对超高压输电线路的特点，设计一种具有灵活性和可靠性的机器人结构。

该结构应具备轮式底盘、可伸缩臂和多关节手爪等功能模块。

轮式底盘能够保证机器人在线路上的稳定行驶。

伸缩臂和手爪模块能够进行各种检修和维护任务，包括更换电气设备、固定螺栓和拧紧导线等。

2. 软硬件系统集成巡检机器人的软硬件系统集成是关键环节。

软件系统应具备路径规划、远程操控和巡检数据分析等功能。

路径规划算法能够根据输电线路的特点和实际情况，规划出最优的巡检路线。

远程操控系统能够实现对机器人的远程控制，提高操作人员的安全性。

巡检数据分析系统能够对机器人收集到的数据进行处理和分析，快速准确地识别可能存在的故障点。

3. 通信技术应用巡检机器人与操作人员的及时沟通对于故障处理非常重要。

利用无线通信技术，实现巡检机器人与操作中心之间的实时数据传输和远程控制。

采用先进的通信技术，如5G网络或卫星通信，可以保证传输的稳定性和可靠性，提高巡检机器人系统的应用效果。

二、超高压输电线路故障巡检机器人系统优化研究1. 效率优化为了提高超高压输电线路故障巡检机器人系统的效率，可以采用多机器人协同作业的方式。

通过合理的任务分配和路径规划，使多台机器人在同一时间内分别对不同区域进行巡检，大大提高了巡检效率。

此外，采用自主充电技术，使机器人能够自动回到充电桩进行充电，降低操作人员的干预。

2. 精度优化超高压输电线路的安全性对于电网的运行具有重要意义。

输电线路智能巡线机器人的研究及应用摘要：在经济快速发展和人民需求不断增长的背景下，社会需要更多安全可靠的电能，这就对输电线路提出了更高的要求。

然而，现阶段的输电线路还存在着各种各样的问题。

根据研究表明，将输电线路巡线机器人运用到智能电网的发展中具有积极的意义。

因此，本文将分析输电线路的现状，并以此探讨研究应用巡线机器人的优势所在，结合实际情况提出巡线机器人的具体设计思路，希望能够对未来的输电线路巡检起到积极的意义。

关键词：输电线路、智能巡线、巡线机器人一、输电线路的现状及巡线机器人的优势在整个电网建设和运行的过程中，输电线路都是最为重要的一环。

为了保证电网的安全稳定运行，这就对输电线路建设和运维的要求极为严格。

通常，输电线路杆塔架设首选在丘陵或者山上的无人区，但也因此容易受到大风、雷电和山体滑坡等自然因素影响，而架设在平原地区的输电线路，又容易遭受外力破坏以及违章建筑等人为因素影响，导致输电线路可能出现导线断股、杆塔变形等情况，若不能及时发现处理，将会造成线路跳闸，甚至断线、倒塔等严重事故。

这不仅仅影响周边片区的供电需求，还威胁着周围过往的人身、畜牧的安全。

目前，输电线路的巡检方式主要采用人工巡检、无人机巡检和直升机巡线的方式。

然而，这三种巡视方式都存在着一定的弊端。

其中，人工巡检需要投入大量的人力成本，并且在应用的过程中由于视野的局限性，使得人工的巡检并不能够对整个线路的高空状况进行观测和判断。

另外，在人工巡检中，还需要耗费大量的徒步时间，容易导致巡视的工作任务难以完成。

无人机巡检是目前主流的巡检方式，但使用无人机巡线存在着无人机系统故障的因素、机载设备性能衰退的不可控因素、以及飞行环境的因素等。

无人机本身设计的问题，电池容量不能过高，导致了飞行的续航能力有限，而巡视工作需要耗费大量的时间在高空对线路进行检查，这就迫使无人机需要频繁的更换电池，严重影响工作效率。

在空闲时，巡检人员应对无人机定期进行固件升级、校准，来让它保持良好的状态，降低故障因素。

一种改进的超高压输电线路巡检机器人越障方法摘要：本文从越障阶段的理论分析出发，研究了技术调整、问题识别和输电线路定位。

仿真和实验验证了控制策略和理论分析的正确性。

关键词：特高压输电线路；巡检机器人；障碍；识别；定位中图前言：近年来，电力公司采用带电作业方式进行超高压输电线路的定期检查和维护。

超高压输电线路、高压线路维护的机器人监控是研究的热点。

超高压输电线路巡检机器人研究技术的研究始于20世纪80年代，基于早期检测机器人不能跨越塔的壁垒，技术已接近实用阶段，更加成熟。

1988日本的东京电力公司开始的研究可以跨越障碍的塔；到目前为止，这种机器人仍在实验阶段，不包括对关键技术的研究。

1、超高压输电线路巡检机器人应用领域机械系统、电源、定位导航技术、通信技术和线路损伤检测。

因此，机器人技术是综合技术结合。

移动机器人管道移动机构及相关技术分为两种类型的机构和轮式移动机构，包括管道越障机构：轮臂组合机构、拆分式蛇形机构和仿生臂机构。

在文献中，轮式移动机构巡检机器人的运动机构，保证了检测速度。

一般来说，检查机器人的障碍物和移动的同时，需要完成各种复合机构的移动和交叉运行形式。

在电磁干扰情况下的超高压输电线路巡检机器人，以一定的速度在特高压输电线路上步行爬坡，跨越悬垂线夹、塔和其他障碍物，从而完成高压线和检测任务的检测，数据和图像传送到地面站进行存储和处理。

本文首先介绍了巡检机器人，阐述了控制策略根据；移动机器人障碍物识别的情况下，高压线在跨越障碍中是关键问题，本文描述了实现的方法和理论分析；最后，仿真结果验证了该控制策略项目的有效性。

2、检测高压输电线路机器人的结构超高压输电线路在地面检测机器人的结构。

车站作业系统分为机械作业系统和控制系统两个子系统。

机器人的机械结构是检测机器人系统的基础，机械结构是制约机械系统发展和应用的主要障碍。

机体包括在线机构（轮机构、臂夹紧机构、防坠机构）、辅助机构（空中插头、防护罩和箱体）、车轮机构、臂机构和夹紧机构，由一组两轮机械臂组合式检查机组成。

输电线除冰机器人越障摘要：输电线路是现代社会不可或缺的组成部分，但在冬季可能会受到积雪或结冰的影响，导致输电线路受损或工作中断。

本文设计了一种输电线除冰机器人，能够自主越过障碍物，对输电线路进行及时的清理和除冰工作。

机器人通过激光雷达进行障碍物检测，采用机械臂完成线路清理和冰层清除。

测试表明，该机器人具有较高的工作效率和精度。

关键词：输电线，除冰机器人，障碍物越过，激光雷达，机械臂。

正文：一、引言输电线路是现代社会不可或缺的重要设施，但面临着周期性积雪和结冰等问题，这不仅会影响输电线路的正常工作，还会带来很大的安全隐患和经济损失。

针对这一问题，本文设计了一种输电线除冰机器人，能够自主越过障碍物，对输电线路进行及时的清理和除冰工作。

二、机器人设计1. 硬件设计本文设计的输电线除冰机器人采用全轮驱动模式，具有优秀的越障性能。

机器人的上部安装着带有激光雷达的横梁，用于进行障碍物检测。

在机器人下部，固定着沿线工具抓取器和冰层清除器，用于完成除冰和清理工作。

此外，机器人还配置有高清摄像头，用于实时监视除冰过程。

2. 软件设计机器人控制软件主要由机器人底盘控制和机械臂控制两部分组成。

机器人底盘控制通过激光雷达进行障碍物检测，当机器人检测到障碍物时，能够自动调整运动轨迹，以完成越障工作。

机械臂控制则负责进行除冰和清理工作，机器人通过高清摄像头对工作效果进行实时监视，并将监视结果反馈给控制端进行处理。

三、实验结果本文采用模拟障碍物进行了机器人越障实验，测试结果表明，机器人具有良好的越障性能和工作效率。

同时，机器人的精度也非常高，能够准确地检测冰层厚度并进行清理工作。

四、结论本文设计的输电线除冰机器人在障碍物越过和除冰工作等方面具有较高的性能和精度，可为输电线路的安全运行提供有力的技术保障。

在今后的实际应用中，还需要加强对机器人的优化和改进，从而更好地为输电线路保障安全。

五、存在问题及展望尽管本文设计的输电线除冰机器人具有较好的性能和精度，但在实际应用中仍存在一些问题需要进一步解决。

高压输电线路巡检机器人视觉避障方法摘要：为了实现远距离大功率的电能输送，近年来国家电网及南方电网加大了对智能电网的建设，电力系统最重要的任务是提供高质量和高可靠性的电力，而高压输电线路是远距离电力输送的最重要途径，它的安全稳定运行直接影响着电力系统的可靠性。

因此，设计一款智能巡检机器人替代人工巡检高压输电线路对于减少危险作业，提高巡检人员安全保障，同时降低电网维护成本，提高电网自动化作业水平，推动智能电网发展有很大帮助。

针对高压输电线路巡检机器人在进行巡检过程中需要避免高压输电线路中的障碍物，本文提出了一种基于视觉的避障方法。

该方法采用视觉传感器获取巡检机器人周围的环境信息，然后利用图像处理技术进行分析和处理，最终输出机器人移动的避障控制信号。

实验结果表明，该方法可以有效地避免机器人与线路中的障碍物发生碰撞，提高了机器人的移动安全性和稳定性。

关键词：高压输电线路；巡检机器人；视觉避障；避障控制引言高压输电线路是现代工业和生活中不可缺少的基础设施，在其安全可靠运行过程中，需要定期进行巡检和维护。

传统的巡检方式需要人工登高护踩钢管进行检查，不仅效率低下而且存在着一定的安全风险。

为此，越来越多的人开始关注巡检机器人的研究和开发，以提高巡检效率和安全性。

而视觉避障技术是巡检机器人中重要且广泛应用的一种技术手段，能够有效避免机器人在巡检过程中与线路中的障碍物发生碰撞，提高机器人的运动安全性和稳定性。

1电力机器人的研究现状随着智能电网的建设，近年来市面上出现了多种多样的电力机器人，包括：线路巡检机器人，主要是通过搭载可见光相机、红外相机拍摄记录故障点，上传故障报告，通知运维检修人员对故障点进行维修，该型机器人解放了巡检人员，巡检人员无需沿着线路巡视查找故障点，只需根据巡检机器人的工作日志及生成的故障报告，便可前往故障点进行故障确认并维修；作业机器人，包括地线作业机器人和导线作业机器人，地线作业机器人，在作业过程中，线路无需停电便可进行作业工作，通过机器人搭载作业机构，远程操控机器人对故障点进行修复，比如，地线断股修复、防震锤移位、压接管紧固等修复作业，消除故障隐患，但是导线作业机器人作业时，必须停电作业，比如绝缘子修复等必须停电作业以免引起安全事故。

基于输电线路带电作业巡检清障机器人的研讨摘要：近年来，受大风、雨雪等恶劣天气的影响，因刮到高压线路上的异物造成的放电、短路等电力线路故障时有发生，严重影响电网安全运行和供电可靠性。

传统的清障方法是停电检修或带电作业，不仅工作效率低，而且危及人身安全。

因而高压输电线路的清障问题一直是一个难以解决的问题。

架空输电线路清障机器人可以携带专用工具，快速准确地清除悬挂在输电线路上的风筝、塑料大棚棚布、塑料地膜等危及输电线路运行安全的异物。

本文主要针对输电线路带电作业巡检清障机器人进行了相关研讨。

关键词：输电线路；带电作业；巡检；清障机器人架空高压输电线路是输送电力的重要设备，尤其是500kV超高压输电线路。

传送容量大，输电距离长，其运行的安全可靠性必须得到足够重视。

架空输电线路上非金属异物的悬挂一直是影响电网运行安全的重要隐患之一，故需对架空输电线路上非金属异物进行清理。

然而传统的停电或用绝缘操作杆、绝缘绳来清理输电线路上异物的方式存在安全风险大、管理成本高、作业周期长、效率低等问题，难以满足智能电网的需求，因而迫切需要发展新的异物清除方式。

1研究现状国外对于这方面已有较成熟的研究，如东京电力公司的Sawada等人研制了光纤复合架空地线巡检移动机器人，美国TRC公司研制了悬臂自治巡检机器人的样机系统，加拿大魁北克水电研究院的研究人员开发了HQLineRover遥控小车等。

总体而言，这些解决方案的基本思路是：人工背带设备上到输电杆塔上，用绝缘杆把设备放置于输电线路上，让设备顺着线路爬运清除导、地线上的导物。

而这些方案基本都存在以下缺点：需要人员上塔安装；设备下线时，也需要人员上塔取带；无视频与夹持异物装置，易误操作；作业风险较大；设备的保护性较差，抗干扰性弱；自主跨越障碍物的能力较差。

研发输电线路带电作业巡检清障机器人可以很好地解决上述问题，此设备可在带电情况下作业，且能有效避免人工上线操作清除异物的危险，防止引发地线损伤、断裂等重大问题，有效加强输电线路巡检力度，提高运行检修效率，减少停电带来的经济效益上的损失和社会效益上的不良影响，为生产单位、应用单位和社会各界创造可观的经济和社会效益。

基于专家系统的巡线机器人越障控制王路丹1，2，王宏光1，方丽金1，赵明阳1（1中国科学院沈阳自动化研究所机器人实验室，沈阳110016；2中国科学院研究生院）摘要在一种新型运动机制的基础上，本文提出了500千伏（超高压）架空电力线巡线机器人的越障控制策略。

该机器人的控制系统建立在递阶理论专家系统上，主要由知识库和推理机组成，能够实现机器人的自主越障。

控制系统中将环境变量和模糊化的障碍参数作为专家系统的输入，进而产生越障规划。

同时，关节变量可以通过计算机器人的运动学方程得出。

通过越障规划和关节变量的计算，控制器驱动电机旋转并进行越障。

关键词：巡线机器人；专家系统；越障1.引言近年来，高压输电线路巡线机器人的研究引起了大家广泛的兴趣，它可以执行部分或全部输电线路的巡检工作，代替人们从事危险和劳累的工作。

本文介绍的巡检机器人有两个相同的机械手，每个机械手由上臂和下臂组成。

上臂由滚轮和夹钳组成。

滚轮可单独或者一起旋转，驱动机器人在线行走。

夹钳通过一个转动关节连接上臂，上臂通过一个转动关节连接下臂，下臂通过一个棱柱关节连接机器人本体。

两个棱柱形关节共用一个直线导轨，因此机械手可以在机器人本体上自主翻转。

前面的机械手翻转时不能超过后面的机械手，反之亦然。

图1 巡线机器人示意图高压输电线路上有很多种类的障碍，比如防震锤、单线夹、双线夹等。

由于障碍位置和尺寸的不同，不可能采用相同的越障动作。

为解决这一问题，我们需要事先模拟一个障碍，然后控制机器人“前夹钳上升”--“后轮旋转”…一步步的实现越障。

显然，采用这种方式，我们必须详细的了解机器人所遇到的障碍并进行离线编程。

如果障碍类型未知，或者障碍物不规则，机器人将无法进行越障。

因此，我们最终采用机器人通过对障碍的判断，在线自动生成越障动作的方式。

图2 架空电力线路障碍该机器人采用专家控制系统，进行机器人越障动作的在线规划。

专家系统和知识库是用于解决某一特殊领域相关问题的计算机程序。

高压输电线路智能巡检机器人的研制与应用摘要：为了把机器人的巡检功能更加完善化，更加的满足实际的需求，而进行的一些改变设计。

由于高压输电线路的施工环境很复杂，所以需要机器人进行巡检，目前的机器人巡检方式比较单一，而且有一定局限性，在穿越故障区域的时候没办法自动长距离运行的问题，所以对于这个问题进行了考察和设计，对于机器人的结构问题，使用中的控制问题，对于当前机器人的大小体重问题进行了考察和重新的设计，也考虑到了电源长时间使用不足的问题，是否使用太阳能等代替原来的电池充电的问题，加强机器人的使用时间，完善机器人的短板跟缺陷。

让机器的更加的完善，还有对于机器人控制使用的问题。

通过以太网或者 3g 等方式进行加强，由于地形特殊，所以也要考虑对于上坡或者下坡或者崎岖路线的行走方式等。

对于巡检方式的加强，譬如增加红外线等方式。

通过这些对于主要功能和系统功能的提升，让机器人更加人性化，更加接近现实，对于高压输变电巡检的更加精确化，更加的高效，使巡检之前的问题迎刃而解。

关键词：高压输电线路；智能巡检机器人；研制与应用正文：高压输电线路的技术水平比较高，且地理位置大多数比较严峻，对于高压输电线的巡检就成了必不可少的环节，巡检也给高压输电线路的安全带来了保证，防止意外的发生。

高压输电线路可以进行人工巡检，人工巡检有一定的危险性，因为其环境的因素，容易出现人员伤亡。

直升机巡检，减少了人工巡检的危险性，但是成本比较大，对于巡检也不能仔细的进行。

机器人巡检，安全性高，成本比较低。

但是目前的机器人的巡检方式比较单一，很多实际问题不能得到解决。

没有办法和人工或者直升机巡检一样长距离并且高效的完成巡检过程，所以在根据实际问题的情况下我们根据武汉大学研制的巡检机器人进行进一步的提升和完善，对更多的实际问题可以得到解决，让机器人巡检更加的好。

1.穿越越障巡检机器人系统1.1 系统组成高压输电线路巡查过程中，需要很多检测，确保其安全性。

巡线机器人越障行为规划和运动控制的研究的开题
报告
一、研究背景
随着科技的不断发展，机器人技术也得到了快速发展，并开始在众
多领域得到应用。

其中，巡线机器人作为一种常用的工业机器人，已经
成为了自动化生产过程中的重要组成部分。

随着工业自动化的不断推进，巡线机器人的作用将越来越重要。

然而，巡线机器人在实际应用过程中，经常会遇到各种不同障碍物，如不平整的地面、突然出现的障碍物等。

这些障碍物会给巡线机器人的
行进带来很大的困难，同时也会危及机器人的安全。

因此，如何让巡线
机器人具备越障功能，成为了当前研究的热点之一。

二、研究目的
本研究旨在通过对巡线机器人的越障问题进行深入研究，探讨越障
行为规划和运动控制的相关技术，提出一套完整的巡线机器人越障方法，以提高巡线机器人行进的适应性和安全性。

三、研究内容与方案
1. 针对巡线机器人遇到的障碍物进行识别和分类，为机器人提供越
障决策所需的信息。

2. 基于机器人越障决策算法，对机器人进行越障行为规划，确定机
器人行进的路径，保证机器人能够安全地越过障碍物。

3. 设计越障运动控制系统，实现机器人的越障动作，并对机器人进
行实时监控，避免机器人发生碰撞等安全事故。

4. 在实验室中使用实际巡线机器人进行测试和验证，评估所设计的
越障方法的可行性和有效性。

四、研究意义
巡线机器人的越障问题一直是影响其应用的主要因素之一，本研究的目的在于为巡线机器人加强越障功能，提高其在自动化生产中的应用价值。

同时，本研究的成果还可以为其他类型的机器人越障问题的解决提供参考，具有一定的理论意义和应用价值。

输电线路智能巡检系统的研发随着时代的进步和发展，对于电力能源需求量在不断增加，特高压电网建设规模在逐渐扩大，与此同时，输电网络变得越来越复杂，这在一定程度上促使人工地面故障巡查难度系數大大提升。

采用地上人工巡检方式常常会由于遮挡、距离等因素干扰，难以有效确定绝缘子和相关的电气设备是否处于良好的工作状态。

如果在一些特殊的气象环境中，通常难以正常实施人工登塔巡检，另外，通常在一些人员活动密集区域输电线路常常会受到外力破坏，采用人工巡检方式根本无法及时发现输电线路故障问题，而且不能及时制止输电线路外力破坏问题。

由此可见，输电线路智能巡检机器人代替人工巡检方式的应用有着重要的意义。

标签：输电线路;智能巡检系统;研发1 系统构成1.1 系统硬件（1）数据服务器、客户端计算机。

系统运行依托于支持Window XP及以上操作系统的数据服务器以及客户端计算机。

（2）掌上电脑（PDA）。

设备不但方便携带、易于操作，通过PDA进行具体操作，确保流程自动化，而且符合办公无纸化的标准，满足野外作业需求。

系统用户可基于输电线巡检的具体需求，配置PDA。

1.2 系统软件系统功能模块依次包括及时动态、档案管理、缺陷管理、作业管理、互动平台、基础数据、后台管理、系统维护[1]。

（1）及时动态。

对一定时间段内巡检作业有关情况和工作计划安排做出准确显示。

（2）档案管理。

对同运行维护有关的关键资料及时上传、备份存储与查询。

（3）缺陷管理。

（4）作业管理。

关于标准化作业，具体的作业指导书范本由公司组织统一发布，达到权限级别用户能够自行进行调整修改;全部系统用户能够获取所需范本，对现场作业指导书进行有效编辑;编辑完成的现场作业指导书，通过主管部门完成严格仔细审批，方可执行实施。

（5）互动平台。

互动平台同网络论坛具有相似性，属于系统用户发布信息、寻求帮助的综合性平台。

（6）基础数据、后台管理、系统维护模块。

此部分模块应用范围以维护为主，涵盖模块更新、系统基础数据等维护，便于使用期间完成系统更新、升级与拓展。