毕业设计（论文）开题报告-电力巡检机器人设计

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1、辽宁工程技术大学本科毕业设计（论文）开题报告题目　电力巡检机器人设计　　　　　　　　　　指导教师　院（系、部）机械工程学院专业班级　机械11-1　学号　姓名日期　2015年4月10日教务处印制4一、选题的目的、意义和研究现状1　选题的目的、意义：首先要了解高压输电线路巡检机器人巡检作业环境，根据作业环境及巡检作业任务要求确定巡检机器人的总体方案，进行了巡检机器人的机构设计与分析。再而根据各关节处所需扭矩确定电机选择方案，最后分别绘制夹爪局部装配图，手臂局部装配图，导轨丝杠局部装配图以及整体装配图。由于输电线路长期暴露在野外经受自然环境及各种外部侵害，易出现各种故障，如线路断股、磨损、腐蚀

2、等损伤，杆塔塔材丢失等。为了避免这些情况的发生，确保输电线路安全稳定运行，需要对输电线路进行定期巡检作业，超高压输电线路的巡检、维护基本上采用人工沿线逐塔巡视的作业方式，劳动强度大、费用高且危险性较高，对于跨越山区、草地及原始森林等路段的巡检而言，由于环境恶劣，难以保证巡检到位率且巡线周期长，电力部门迫切需要取代人力进行线路维护的巡检设备。而电力巡检机器人不仅可以减轻巡线作业强度，降低费用，而且提高了巡检作业和管理技术水平，改变了传统的巡检作业方式，对于提高电力部门自动化作业效率，获得更高的经济效益和社会效益具有重要的意义。2　研究现状：国际上对电力巡检机器人技术的研究始于80年代，日本

3、、美国、加拿大、英国等国家电力公司的研究工作居领先地位，在2008年日本HiBot公司PauloDebenest等人设计了Expliner巡检机器人，该机器人有4轮子，两爪子，靠连杆结构调节机箱质心，可在4分裂导线上行走，可以骑过间隔棒。但机器人没法在4分裂引流线上越障行走，需要在引流线附近加装过桥导轨，让机器人在导轨上行走，不在引流线上行走。国内，沈阳自动化研究所研制的双臂巡检机器人先后完成三代样机的制造，第三代样机可以实现在输电线上稳定的行走，跨越障碍物，紧急刹车等功能，可以取代人工巡检高压输电线路，并成功地进行了实验室测试和实际输电线路的试验。4二、研究方案及预期结果1　技术路线，

4、设计方案：1.了解巡检机器人整体机构2.分析巡检机器人跨障原理，对各个阶段的进行力学模型的建立，分析各关节的扭矩大小3.根据分析计算得出的扭矩，进行各关节的电机选择，并根据实际情况对各关节传动齿轮进行设计4.夹爪，手臂，箱体三部分装配图绘制及整体装配图绘制2　主要解决问题：1.查阅机械设计手册，进行轴承，螺钉，键等标准件的选取2.根据各关节扭矩，转速等进行电机的选取3.齿轮啮合，螺纹连接的画法4.各部分剖面图绘制5.装配图绘制3　论文框架：1.整体了解此研究的研究意义,并查阅资料了解当前电力巡检机器人在国内外的发展概况。2.进行巡检机器人机构设计,确定机器人的基本结构和机器人坐标系及相关

5、参数。3.分别对不同状态下的巡检机器人进行力学模型的建立,并对各关节的转矩进行求解。4.对夹爪和行走轮部分进行电机选取及传动齿轮设计。5.对手臂部分各关节处的电机选取及传动齿轮设计。6.对箱体部分的滚筒和移动台驱动电机的选取及传动齿轮设计。4三、研究进度第3～4周：查阅相关资料，明确设计思路，撰写开题报告。第5～6周：力学模型的建立第7～8周：夹爪局部装配图及电机选择第9～10周：手臂局部装配图及电机选择第11～12周：导轨丝杠局部装配图及电机选择第13～14周：整理毕业论文及图纸，准备答辩。四、主要参考文献[1].张维力.飞机巡检技术的研究与应用[J].中国电力，1986,9:66-6

6、8[2].NicolasPouliotandSergeMontambault,Hydro-QuébecLineScoutTechnology:FromInspectiontoRoboticMaintenanceonLiveTransmissionPowerLines2009IEEEInternationalConferenceonRoboticsandAutomationKobeInternationalConferenceCenterKobe,Japan,May12-17,20091034-1040.[3].JakaKatrasˇnik,FranjoPernusˇ,BosˇtjanLi

7、karASurveyofMobileRobotsforDistributionPowerLineInspection.IEEETRANSACTIONSONPOWERDELIVERY,VOL.25,NO.1,JANUARY2010：485-493.[4].TransmissionLines.20101stInternationalConferenceonAppliedRoboticsforthePowerIndustryDeltaCe