畢業(yè)答辯-高壓輸電線巡檢機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì)

高壓輸電線巡檢機(jī)器人的

機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械工程（礦山機(jī)電）班級(jí)：13-11班姓名：指導(dǎo)教師：機(jī)械學(xué)院本科生畢業(yè)答辯主要完成工作1.調(diào)研國(guó)內(nèi)巡檢機(jī)器人的研究現(xiàn)狀

分析巡檢機(jī)器人的工作環(huán)境和原理2.

3.完成機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)4.UG建模和越障運(yùn)動(dòng)分析以及強(qiáng)度校核5.繪制CAD零件圖、撰寫說明書選題價(jià)值和意義

高壓輸電線是輸送電力的主要設(shè)施，承擔(dān)著電力的傳送任務(wù)，是國(guó)家最重要的公共設(shè)施之一。

而高壓輸電線是暴露在外的金屬線路，會(huì)受到諸如風(fēng)吹日曬，雨雪侵蝕等自然損害。如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除，很容易對(duì)電力系統(tǒng)造成傷害。

以往的高壓線檢測(cè)方式主要是人工檢測(cè)或直升機(jī)檢測(cè)，前者效率低后者成本大。所以將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用到巡檢線路上是符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的選擇。

國(guó)外研究現(xiàn)狀1988年.日本電氣公司1988年.日本NTE公司2001年.英國(guó)遙控車

1988年.美國(guó)懸臂式巡檢機(jī)器人1991年.日本車體機(jī)器人國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀中科院所發(fā)明了一種三手臂的機(jī)器人武漢大學(xué)研制的雙臂式巡檢機(jī)器人優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定，安全性高優(yōu)點(diǎn)：行動(dòng)靈活，效率高缺點(diǎn)：笨重，操控性差缺點(diǎn)：活動(dòng)范圍小，作業(yè)面不足巡檢機(jī)器人設(shè)計(jì)的技術(shù)要求

機(jī)器人的結(jié)構(gòu)緊湊111靈活的移動(dòng)能力2豐富的越障功能34足夠的承載空間4

較小的總體質(zhì)量5巡檢機(jī)器人的方案確定

纜車形式的結(jié)構(gòu)搖擺臂式結(jié)構(gòu)手臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巡檢機(jī)器人三維模型巡檢機(jī)器人三維模型巡檢機(jī)器人的各零部件建模巡檢機(jī)器人的各零部件建模巡檢機(jī)器人的零部件設(shè)計(jì)行駛路徑的選擇

以相線作為路徑：111

相線是輸電線，質(zhì)量比較好，比較粗，而且在相線上行駛機(jī)器人取電也比較方便，承載能力也很強(qiáng)。缺點(diǎn)：線上復(fù)雜，有各種附屬設(shè)備。

以地線作為路徑：112

地線上的線路情況比較簡(jiǎn)單，沒有過多的附屬設(shè)備。缺點(diǎn)：不能直接取電。

最終選擇及原因：113

第一，地線在相線的上面，機(jī)器人的視野比較寬闊。第二，沒有過多的附屬設(shè)備。機(jī)器人跨越的障礙物少。第三，地線不是電線，避免了對(duì)輸電線路的損傷。高壓線巡檢機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)分析1無障礙線路移動(dòng)1小障礙的跨越運(yùn)動(dòng)2高壓線巡檢機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)分析大障礙物的跨越3視頻分析主要零部件的強(qiáng)度校核

絲桿的校核111絲杠承受負(fù)載的重量絲杠平均工作載荷u取0.05（滾動(dòng)摩擦）計(jì)算載荷FcKF：載荷系數(shù)取1.2KH：載荷系數(shù)取1.2KA：載荷系數(shù)取1.2計(jì)算額定動(dòng)載荷

主要零部件的強(qiáng)度校核

主要零部件的強(qiáng)度校核主要零部件的強(qiáng)度校核總結(jié)與展望論文主要完成了如下研究工作：

（1）在分析高壓輸電線所處環(huán)境和機(jī)器人作業(yè)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種在地線上行走的三手臂機(jī)器人結(jié)構(gòu)。巡檢機(jī)器人的機(jī)械本體有著有多個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)可以保障機(jī)器人能夠在線上順利移動(dòng)，跨越障礙，攜帶設(shè)備等工作任務(wù)。（2）對(duì)機(jī)器人的作業(yè)環(huán)境和作業(yè)原理展開了詳細(xì)分析，并針對(duì)不同的作業(yè)環(huán)境給出了不同的作業(yè)方式，從而為機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì)的進(jìn)一步研究提供了依據(jù)。（3）使用UG畫出了機(jī)器人的總體三維圖和各個(gè)零件圖。使用CAD技術(shù)繪制了巡檢機(jī)器人的機(jī)械機(jī)構(gòu)的裝配圖紙。

論文主要完成了如下工作：111

展望：112（1）機(jī)器人在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面還要提高和優(yōu)化，機(jī)械結(jié)構(gòu)的本體需要更加的緊湊、小巧、靈活。從而可以保護(hù)機(jī)器人本體受到的損害和腐蝕更小（2）機(jī)器人研究的最終目的就是真正的代替人完成高壓線的檢測(cè)任務(wù)，在這個(gè)過程中要滿足于防塵、防雨雪和電磁兼容的一體化設(shè)計(jì)。目前的研究設(shè)計(jì)已為這些工作的開展打下了一定的基礎(chǔ)，隨著機(jī)器人各種性能的不斷完善和人們對(duì)高壓輸電