架空电力线路巡线机器人的研究综述

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1、第uy卷第x期机器人×∂²¯quyo²qxussw年

2、月≥¨³·qoussw文章编号}tssu2swwykusswlsx2swyz2syΞ架空电力线路巡线机器人的研究综述张运楚o梁自泽o谭民k中国科学院自动化研究所复杂系统与智能科学重点实验室o北京tsss{sl摘要}回顾了国内外架空电力线路巡线机器人的研究现状o分析了几种巡线机器人的结构特点及存在的问题o详细探讨了巡线机器人避障!工作电源及线路故障探测等关键技术q最后o展望了架空线路巡线机器人的发展趋势和应用前景q关键词}巡线机器人~架空电力线~故障探测~避障中图分类号}×

3、°uw文献标识码}ΜοβιλεΡοβοτφορΟϖερηεαδΠοωερλινεΙνσπεχτιονpαΡεϖιεω≠∏±2¦«∏o¬2½¨o׬±(ΚεψΛαβορατορψοφΧομπλεξΣψστεμσανδΙντελλιγενχεΣχιενχε,ΙνστιτυτεοφΑυτοματιον,ΧηινεσεΑχαδεμψοφΣχιενχεσ,Βειϕινγtsss{s,Χηινα)Αβστραχτ:׫¬¶³¤³¨µ©¬µ¶·µ¨√¬¨º¶·«¨§¨√¨¯²³°¨±·²©°²¥¬¯¨µ²¥²·©²µ²√¨µ«¨¤§³²º

4、¨µ¯¬±¨¬±¶³¨¦·¬²±¤·«²°¨¤±§¤¥µ²¤§q׫¨±o¶¨√¨µ¤¯·¼³¬¦¤¯¬±¶³¨¦·¬²±µ²¥²·¶·µ∏¦·∏µ¨¶o·«¨¬µ¤§√¤±·¤ª¨¶¤±§§µ¤º¥¤¦®¶¤µ¨¤±¤¯¼½¨§o¤±§®¨¼·¨¦«±²¯²2ª¬¨¶¶∏¦«¤¶²¥¶·¤¦¯¨¤√²¬§¤±¦¨o³²º¨µ¶∏³³¯¼o©¤∏¯·§¨·¨¦·¬²±°¨·«²§¶¤µ¨§¬¶¦∏¶¶¨§·²²qƒ¬±¤¯¯¼o·«¨§¨√¨¯²³°¨±··µ¨±§¤±§·«¨¤³³¯¬¦¤·¬²±³¨µ¶³¨¦·¬√¨²©

5、²√¨µ«¨¤§³²º¨µ¯¬±¨¬±¶³¨¦·¬²±µ²¥²·¤µ¨³µ¨¶¨±·¨§qΚεψωορδσ:¬±¶³¨¦·¬²±µ²¥²·~²√¨µ«¨¤§³²º¨µ¯¬±¨~©¤∏¯·§¨·¨¦·¬²±~²¥¶·¤¦¯¨¤√²¬§¤±¦¨1引言(Ιντροδυχτιον)沿输电线路飞行o工作人员用肉眼或机载摄像设备观测和记录沿线异常点的情况q这种方法尽管距离采用高压和超高压架空电力线是长距离输配电接近o提高了探测效率和精度o但电力线从观察者或力的主要方式q电力线及杆塔附件长期暴露在野外o摄录设备的视野中快速通过o增加了技术

6、难度o运行因受到持续的机械张力!电气闪络!材料老化的影响≈tou 费用较高q而产生断股!磨损!腐蚀等损伤o如不及时修复更换o移动机器人技术的发展o为架空电力线路巡检原本微小的破损和缺陷就可能扩大o最终导致严重提供了新的移动平台q巡线机器人能够带电工作o以事故o造成大面积的停电和巨大的经济损失q因此o一定的速度沿输电线爬行o并能跨越防震锤!耐张线电力公司要定期对线路设备巡检o及时发现早期损夹!悬垂线夹!杆塔等障碍o利用携带的传感仪器对伤和缺陷并加以评估o然后根据缺陷的轻重缓急o以杆塔!导线及避雷线!绝缘子!线路金具!线路通道等

7、合理的费用和正确的优先顺序o安排必要的维护和实施接近检测o代替工人进行电力线路的巡检工作o修复o从而确保供电可靠性q可以进一步提高巡线的工作效率和巡检精度q因此o目前o对输电导线进行巡检的方法主要有两种}巡线机器人成为巡线技术研究的热点qktl地面目测法}采用肉眼或望远镜对辖区内的电力2国内外研究现状(Ρεσεαρχηστατυσατηομε线进行观测q由于输电线路分布点多面广!地理条件ανδαβροαδ)复杂o巡线工人需要翻山越岭!涉水过河!徒步或驱车巡检q这种方法劳动强度大o工作效率和探测精度巡线机器人的研究始于us世纪

8、{s年代末o日低o可靠性差qkul航测法}直升飞机巡线q直升飞机本!加拿大!美国等发达国家先后开展了巡线机器人Ξ基金项目}国家{yv计划资助项目kussuwusttspwlq收稿日期}usswpsvpvswy{机器人ussw年

9、月的研究工作qt

10、{{年o东京电力公司的≥¤º¤§¤等人研制了光纤复合架空地线k°•l巡检移动机器≈v 人o如图t所示q该机器人利用一对驱动轮和一对夹持轮沿地线k°•l爬行o能跨越地线上防震锤!螺旋减震器等障碍物q遇到线塔时o机器人采用仿人攀援机理o先展开携带的弧形手臂o手臂两端勾住线塔两侧的地线o构

11、成一个导轨o然后本体顺着导轨滑到线塔的另一侧~待机器人夹持轮抱紧线塔另一侧的地线后o将弧形手臂折叠收起o以备下次使用q图u×≤悬臂巡线机器人ƒ¬ªqu×≤¤µ°¬±¶³¨¦·¬²±µ²¥²·t

12、

13、s年日本法政大学的¬§¨²¤®¤°∏µ¤等人≈xoy 开发了电气列车馈电电缆巡检机器人o见图v