输电线路带电更换绝缘子串机器人的研制.pdf

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1、第31卷第2期电力科学与技术学报V01．31No．22016年6月JoURNALOFEIECTRICP0WERSCIENCEANDTECHNOLOGYJun．2O16输电线路带电更换绝缘子串机器人的研制刘兰兰，刘夏清，邹德华，牛捷，严宇，李稳，曾文远(国家电网湖南省电力公司带电作业中心，湖南长沙41OO00)摘要：输电线路带电更换绝缘子串危险性大、事故率高。为便于带电更换，该文对等电位作业人员动作分解和模拟，设计可以取代等电位作业人员自主完成输电线路上绝缘子串更换作业的机器人。机器人包括非越障平台、控制平台和地面基地，其中非越障平台主要由机体、机械臂、机械手及执行末端等机构构成，控制平台由

2、运动控制、通信、图像采集和电源管理系统组成，地面基站系统包含无线网卡和3G上网卡的PC机。地面基地通过无线网络对非越障平台和控制平台遥控。研制的机器人操作方便、灵活，通过了工频耐压试验、模拟线路作业试验及现场带电线路作业试验，满足110~220kV输电线路上绝缘子串更换作业的需求，减轻了作业人员的劳动强度，提高了带电作业的安全系数。关键词：带电作业；机器人；更换绝缘子串；输电线路中图分类号：TM755；TM81文献标识码：A文章编号：1673—9140(2016)02—0121—07Developmentoftheinsulator—replacingliveworkingrobotont

3、ransmissionlineLIULan—lan，LIUXia—qing，ZOUDe—hua，NIUJie，YANYu，LIWen，ZENGWen—yuan(LiveWorkingCenterofStateGridHunanElectricPowerCompany，Changsha410000，China)Abstract：Livereplacementoftheinsulatorstringonthetransmissionlineisdangerousandhasahighaccidentrate．Inordertosolvethisproblem，itisnecessarytode

4、composeandsimulatetheoperationprocessoftheliveworkingpeople．Theinsulator—replacingliveworkingrobotwasre—searchedtoreplacetheliveworkingpeopleontransmissionlineinthispaper．Thedesignedrobotwascomposedofanon—obstacle—surmountingplatform，acontrolplatformandagroundbasesta—tion．Thenon—obstacle—surmounti

5、ngplatformwasconsistedoftherobotbody，tworobotarms，tworobothands，andtwoendeffectors．Thecontrolplatformwasconsistedofamotioncontro1system，acommunicationsystem，avideocapturesystemandapowermanagementsystem．ThegroundbaseincludedaPCwhichhadthewirelesscardandthe3Gcard．Thegroundbasestationrealizedtheremot

6、econtrolofthenon——obstacle。surmountingplatformandthecontrolplatformthroughthewirelessnetwork．Therobotiseasytooperate，whichispassedthroughpower—fre一收稿日期：2016—01—26基金项目：湖南省科学技术厅科技计划重点项目(2014GK2015)通讯作者：刘兰兰(1987)，女，博士，工程师，主要从事带电作业机器人整体结构、控制系统等研究；E—mail：0603050307@163~COm第31卷第2期刘兰兰，等：输电线路带电更换绝缘子串机器人的研

7、制125运动控制系统结构如图6所示，包含有工控机、2．2．3电源管理系统IO扩展卡、AD／DA扩展卡、串口扩展卡、接口板等由于机器人是在高压导线上作业的，为了机器部分。工控机通过扩展板卡负责对信息进行收集，人和导线的安全，对于机器人的操作人员而言，机器将信息处理的结果通过扩展板卡控制电机运行。接人的电池电压是非常重要的数据，所以该系统设置口板负责将扩展板的信息进行收集和再分配，具体了对电池的电压进行监控的模块。非越障移动