高压线防冰除冰机器人的设计.pdf

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1、2014年11月机床与液压NOV．2014第42卷第2l期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．42No．2lDOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．21．011高压线防冰除冰机器人的设计刘建伟，黄祖钦，廖燕军，吕宁(桂林电子科技大学机电综合工程训练中心，广西桂林541004)摘要：为解决高压线覆冰现象的频繁发生，通过对当前各种除冰技术的分析和总结，提出了“防冰为先，防除兼备”的新型机器人除冰理念。在设计该机器人的整体结构的基础上，分别对机械、控制与传感三部分进行了规划与设计，确定了各部分的主要功能和实现方式。通过对制作

2、样机的试验表明：该防冰除冰机器人结构与工艺设计合理，工作状况良好，适合于高压线除冰。关键词：高压线；防冰；除冰；机器人中图分类号：TP24文献标识码：A文章编号：1001～3881(2014)20—042—4DesignofRobotonAnti·-icingandDe·-icingofHighVoltageWireLIUJianwei，HUANGZuqin，LIAOYanjun，LVNing(EngineeringTrainingCenter，GuilinUniversityofElectronicTechnology，GuilinGuangxi541004，

3、China)Abstract：Inordertosolvethefrequenticingphenomenoninhighvoltagewire，anewmethodhavingbothanti—icingandde—ic—ingofrobotwasproposed，throughanalyzingandsummarizingallkindsofde—icingtechniquesatpresent．Themechanicalpart，controlsectionandsensorsystemwereprojeetedanddesignedonthebasiso

4、ftheoverallconstructionaldesignofrobot．Themainfunctionandimplementationmethodofeveryorganizationweredeterminedonebyone．Theexperimentalresultonmakingofsamplerobotindicatesthatitisreasonableinstructureanddesigntechnology，andtherobotrunswellsuitableforanti—icingandde—icingofhighvoltagew

5、ire．Keywords：Highvoltagewire；Anti—icing；De—icing；Robot0前言除冰技术的发展提供了理论和实践参考。但是，目前近年来，随着极端天气的频繁出现，高压线常常这些技术主要强调高压线除冰方法，而忽略了防冰的遭受覆冰困扰，严重的覆冰现象导致杆塔倾斜、倒重要性。塌、断线及绝缘子闪络，由此引起线路跳闸、供电中为了防止高压线免遭覆冰之灾，本文作者提出了断等事故，给社会生产和人民生活造成极大不一种“防冰为先，防除兼备”的新型高压线机器人便u。为此，国内外诸多学者对高压线覆冰现象展防冰除冰技术。该机器人通过覆冰前的防冰措施，极开了深

6、入研究，并提出了多种除冰方法，如人工除冰大程度上降低了高压线覆冰的概率，并利用钻削式和法、热力融冰法、机械除冰法和自然被动除冰法等方铲削式相结合的除冰方法为补充，保证了高压线持法，但受环境、技术和安全等因素的影响，极大地限续、安全、稳定地运行。制了这些除冰方法的推广。1总体设计随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展，机防冰除冰机器人是一个集机、电、控于一体的系器人在功能和技术层次上有了极大提高，使得机器人统，由三部分、十模块组成，如图1所示。三部分是除冰成为了现实。由于其具有功耗小、效率高、人员指机械部分、控制部分和传感部分；十模块是机械部无伤亡、无需停电和转移

7、负载等诸多优点，也将成为分的行走机构、防冰机构和除冰机构，控制部分的传高压线除冰的发展趋势。近年来，国内对除冰机器人感响应系统、驱动系统、通讯系统和能量补给系统，的研究也取得了较大进展，如中科院沈阳自动化所的以及传感部分的温度感应、湿度感应和距离感应。通输电线路巡线机器人、哈工大Deicer学生机械创新小过三部分、十模块的协调工作，实现机器人在线自动组设计并制作的高压线除冰巡检机器人、湖南大学研防冰、除冰功能。制的系列高压线除冰机器人等，为高压线机器人收稿日期：2013—08—23基金项目：国家大学生创新性实验计划项目(101059535)作者简介：刘建伟(19

8、78一．)，男，博士研究